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2020年第23期(发布时间: Dec 11, 2020 发布者:沈湘)  下载: 2020年第23期.doc       全选  导出
1   2020-12-04 10:42:44.397 中国研发团队构建量子计算原型机 “九章” (点击量:25)

12月4日,中国科学技术大学宣布,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,构建了 76 个光子 100 个模式的量子计算原型机 “九章”,实现了具有实用前景的 “高斯玻色取样”任务的快速求解。

据悉根据现有理论,该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍(“九章”一分钟完成的任务,超级计算机需要一亿年)。等效地,其速度比去年谷歌发布的 53 个超导比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。这一成果使得我国达到了量子计算研究的第一个里程碑:量子计算优越性(国外也称之为 “量子霸权”)。

图1 “九章”量子计算原型机光路系统原理图 (来自中国科学技术大学)

近期,中国科技大学潘建伟团队通过自主研制同时具备高效率、高全同性、极高亮度和大规模扩展能力的量子光源,同时满足相位稳定、全连通随机矩阵、波包重合度优于 99.5%、通过率优于 98% 的 100 模式干涉线路,相对光程 10-9 以内的锁相精度,高效率 100 通道超导纳米线单光子探测器,成功构建了 76 个光子 100 个模式的高斯玻色取样量子计算原型机 “九章”。

图2 高斯玻色取样量子光源

根据目前最优的经典算法,“九章”对于处理高斯玻色取样的速度比目前世界排名第一的超级计算机 “富岳”快一百万亿倍,等效地比谷歌去年发布的 53 比特量子计算原型机 “悬铃木”快一百亿倍。同时,通过高斯玻色取样证明的量子计算优越性不依赖于样本数量,克服了谷歌 53 比特随机线路取样实验中量子优越性依赖于样本数量的漏洞。“九章”输出量子态空间规模达到了 1030(“悬铃木”输出量子态空间规模是 1016,目前全世界的存储容量是 1022)。

相关论文于 12 月 3日在线发表在国际学术期刊《Science》,题名“Quantum computational advantage using photons”。

论文链接:

https://science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.abe8770

2   2020-12-01 09:16:40.123 IC Insights : 2020 年排名前 15 的半导体供应商排名 (点击量:10)

市场研究公司 IC Insights 日前发布简报,预测 2020 年排名前 15 的半导体供应商排名,其中英特尔、三星、台积电位居前三。

2020 年全球 TOP15 位半导体供应商,总部位于美国的有 8 家厂商,总部位于韩国、中国台湾和欧洲的各 2 家,日本有 1 家。中国大陆没有企业上榜。

值得一提的是,IC Insights 之前发布 2020 年上半年全球十大半导体厂商销售排名,海思位居第 10 位。如今,海思已经跌出 TOP15。

联发科则凭借 5G 芯片大卖,营收同比大增 35%,一路从第 16 位上扬到 11 位,接近占据海思曾经的位置。

尽管新冠疫情爆发,在 2020 年造成了严重的全球衰退,但半导体产业取得逆势增长。IC Insights 预计,2020 年排名前 15 位的半导体公司的销售额将比 2019 年增长 13%,略高于全球半导体行业 6%的总预期增长的两倍。

3   2020-12-06 21:43:42.213 ROHM开发VCSEL模块技术 (点击量:13)

总部位于日本的ROHM表示,其最新开发的垂直腔面发射激光器(VCSEL)技术通过使用飞行时间(TOF)系统,进一步提高了空间识别和距离测量系统的精度。

近年来,VCSEL作为激光光源被智能手机的人脸识别系统和平板电脑终端的空间识别系统所已采用,这使VCSEL模块技术已变得越来越流行。另外,在其他很多领域,包括运用在工业等领域的AGV和通过手势、形状识别的检查系统的应用也越来越普及,预计未来VCSEL的需求会进一步增长。同时,自动化应用需要较短的脉冲驱动和较高的光源输出,以实现更高的感测精度。

常规地,在配备有VCSEL的激光光源中,用于驱动光源的VCSEL和MOSFET均为单独安装。因此,产品之间的布线长度(寄生电感)会对光源输出和驱动时间产生意外影响,从而对实现高精度感应所需的短脉冲大功率光源带来了难度。

罗姆公司表示,其新的VCSEL模块技术将把VCSEL和MOSFET元件集成于1个模块封装中。通过缩短元件之间的布线长度,每个元件的性能可以得到最大限度的发挥,从而产生了一种短脉冲驱动(小于10ns)的光源,该光源可降低对太阳光以及外部影响的敏感性,同时使输出功率比传统解决方案高30%。

结果,在由控制IC、TOF传感器(图像传感器等感光传感器)和激光光源(VCSEL模块)组成的空间识别和测距系统中对采用该技术VCSEL模块进行评估评估,发现该模块对TOF传感器的反射光量比以往的产品约增加了30%,这将有助于提高TOF系统的精度。

ROHM计划在2021年三月份在工业市场上发布新型VCSEL模块,该VCSEL模块适用于需要高精度感应的移动设备的人脸识别系统和工业设备的AGV(无人搬运机器人)。该公司还将继续开发用于车辆和其他应用的光检测和测距(LiDAR)的高输出激光器。

4   2020-12-01 09:37:50.357 IMEC:1nm需要的光刻机 (点击量:6)

比利时的独立半导体高科技研究机构——imec每年都会在东京举办“imec Technology Forum(ITF) Japan”,并介绍他们的年度研发成果,今年考虑到新冠肺炎的蔓延,于11月18日在线举行。

此次“imec Technology Forum(ITF) Japan”会议上,imec的CEO兼总裁Luc Van den hove先生做了主题演讲并介绍了imec的整体研究内容,并强调“摩尔定律不会总结”,imec通过与ASML通力合作研发并实现新一代高解析度EUV曝光技术(高NA EUV Lithography),促使摩尔定律继续发挥作用,且即使工艺微缩化达到1纳米后,摩尔定律也会继续存在。

不仅是日本半导体企业,其他很多半导体企业也都认为“摩尔定律已经终结”、“成本高、收益低”,因此相继放弃研发工艺的微缩化,imec始终提倡为摩尔定律续命,因此是当下全球最尖端的微缩化研究机构。

日本的曝光设备厂家也在研发阶段放弃了EUV曝光技术(这对实现超微缩化是必须的),而imec和ASML合作拿公司的命运做赌注,时至今日一直在研发。

Imec公布了1纳米以后的逻辑半元件的技术蓝图

Imec在ITF Japan 2020上公布了3纳米、2纳米、1.5纳米以及1纳米及后续的逻辑元件的技术蓝图。

Imec的逻辑元件的微缩化技术蓝图。(图片出自:ITF Japan 2020上的演讲资料)

第一行的技术节点(Node)名下面记录的PP为Poly-silicon排线的中心跨距(Pitch,nm),MP为金属排线的中心跨距(Pitch,nm)。此处,我们需要注意的是,以往的技术节点指的是最小加工尺寸、栅极(Gate)的长度,如今不再指某个特定场所的物理长度,而是一个符号。

此处的展示的采用了BPR、CFET、2D材料的沟槽(Channel)结构以及材料已经在别处的演讲中提及。

EUV的高NA化对于进一步实现微缩化至关重要

TSMC和三星电子从7纳米开始在一部分工程中导入了NA=0.33的EUV曝光设备,也逐步在5纳米工艺中导入,据说,2纳米以后的超微缩工艺需要更高解析度的曝光设备、更高的NA化(NA=0.55)。

随着逻辑元件工艺微缩化的发展,EUV曝光设备的技术蓝图。(图片出自:ITF Japan 2020上的演讲资料)

ASML已经完成了高NA EUV曝光设备的基本设计(即NXE:5000系列),预计在2022年前后实现商业化。这款新型设备由于光学方面实现了大型化,因此尺寸较大,据说可达到以往洁净室(Clean Room)的天花板。

现有的、用于量产的EUV曝光设备(NA=0.33,前图)和新一代的高NA EUV曝光设备(NA=0.55,后图)的尺寸的比较。(图片出自:ITF Japan 2020上的演讲资料)

一直以来,ASML都和imec以合作的形式研发光刻技术,为了推进采用了高NA EUV曝光设备的光刻工艺的研发,imec在公司内新设立了“IMEC-ASML HIGH NA EUV LAB”,以共同研发,且计划和材料厂家共同研发光掩模(Mask)、光刻胶(Resist)等材料。

最后,Van den hove先生表示未来会继续推进微缩化:“实现逻辑元件工艺微缩化的目的在于俗称的PPAC,即Power(功耗)的削减、Performance(电气性能)的提高、Area(空间面积)的缩小、Cost(成本)的削减。当微缩化从3纳米、2纳米、1.5纳米发展到1纳米以后,即发展到Sub-1纳米的时候,需要考虑的因素不仅是以上四项,还有环境(Environment)因素,希望未来继续发展适用于可持续发展社会的微缩化工艺。”

在工艺微缩化过程中,不仅重视以往的PPAC,还增加了E(环境),即PPAC-E。(图片出自:ITF Japan 2020上的演讲资料)

5   2020-12-06 21:45:52.27 POET发布多产品晶圆(MPW)掩模 (点击量:8)

加拿大的POET Technologies Inc 推出了首款用于生产的多产品晶圆(MPW)掩模。 MPW含多种产品,包括针对特定应用和客户的定制设计。POET主要为数据中心和电信市场设计和开发POET光学中介层和光子集成电路(PIC)产品。

与8月份公司年度股东大会上提出的产品路线图基本一致,MPW结合了10月下旬宣布的光电插入器的新功能,并将产品设计投入制造,其中包括针对两个不同客户的100G CWDM4光学引擎变体的两种设计、针对LR4发送光学子组件(TOSA)的100G设计,400G接收光学子组件(ROSA)和400G FR4外部调制激光器(EML)光引擎的设计,以及三种不同的光引擎设计,其中两种在数据通信应用的O波段工作,而另一种在传感和计算应用的C波段工作。还包括各种结构测试,用于评估和纳入未来的产品设计中。

以前宣布的新功能现在已经集成到Optical Interposer中,增强了平台的关键性能,具有可制造性和多功能性的优点。

为了提高光插入器光传输的整体性能,POET制作了波导设计,消除或者最小化激光器和波导界面处的光反射,这是光子器件集成中常见的问题。此外,该公司还集成了一些功能,可将光在器件中传播时的损耗降至最低,包括最新一代的基于Mach-Zehnder干涉法(MZI)的多路复用器,可将来自该设备的信号损失降至20%以下(< 1.0dB)。改进后的光点尺寸转换器能够匹配不同直径(模式)的光束,以实现设备之间的更有效耦合,其损耗小于10%(<0.5dB),远远超过同类最佳转换器。为了有效地连接到现成的组件,如顶进式光电探测器和垂直腔面发射激光器(VCSEL),POET将改进的垂直反射镜集成到Optical Interposer中,从而扩展了平台的整体多功能性。该公司设计了独特的光纤连接单元(FAU),在光插卡器上具有匹配的无源对准结构,该结构便于对准,同时在客户收发器中提供POET光学引擎的低损耗连接。光学插入器和POET设计的激光器上的新基准点设计,使部件的机械拾取和放置装配达到亚微米精度。

董事长兼首席执行官Suresh Venkatesan博士说:“过去几个月我们取得了巨大成就,比如在改进设计、校准仿真模型,以及制造光学引擎和子组件的原型设计方面都有进步。一旦制造完成,光学插入器晶圆将被发送到我们的合资企业,以进行alpha原型的组件组装、测试和包装。我们打算使用这些原型来抽样潜在客户并收集数据,这些数据将向客户展示POET光学引擎的卓越性能。”

6   2020-12-06 21:42:51.87 IGaN和A-PRO共同开发8英寸(200mm)650V GaN器件 (点击量:13)

总部位于新加坡的IGSS GaN Pte Ltd(IGaN)公司以及韩国的A-PRO Semicon Co Ltd举行了项目启动会议,合作生产650V E模GaN功率晶体管。IGaN公司一直专注于生产开发GaN-on-Si / SiC外延晶片和8英寸GaN制造技术的商业化,主要用于电源、频射和传感器应用。A-PRO是A-PRO Co Ltd半导体业务的子公司,该公司主要生产用于功率/ RF电子应用的GaN器件。

在此之前,IGaN投资7300万美元在新加坡建立了GaN Epi中心,从而使合作伙伴可以获得GaN Epi批量生产方面的经验和8英寸(200mm)GaN制造技术的专业知识。

IGaN的首席执行官Raj Kumar说:“通过将IGaN的批量生产成本效益和GaN生产制造中的缺陷控制解决方案与A-PRO Semicon在功率转换和电池管理市场中的现有功能相结合,创造新的协同效应,IGaN旨在推动技术创新和GaN在功率/ RF中的广泛应用,并且可以利用A-PRO Semicon生态系统中的设备和模块/系统。”

A-PRO Semicon的技术人员说道:“通过此项激动人心的合作,A-PRO将利用IGaN专有技术来加快E型GaN器件的生产,走上加强8英寸商业化战略的道路。在扩展公司产品组合的同时,A-PRO Semicon可以更好地服务于现有的客户群,其中包括许多领先的科技品牌,并且实现全球性的可持续扩展。”

该合作伙伴关系旨在开拓功率GaN市场,到2025年,市场预计将超过7亿美元。市场研究公司YoleDéveloppement在其《2020年第一季度复合半导体季度市场监测报告》中称2020年为“ GaN年”,特别是在消费快充市场上的兴起。

GaN在功率和射频市场逐渐取代功率电子器件中的硅,因为它的宽带隙功能可以实现更高效的功率转换,因此可以承受更高的电压并允许更快的电流流过器件。此外,IGaN表示,设备工程师可以在相似的电压应用中使用GaN,同时保持较小的占位面积。

http://www.semiconductor-today.com/news_items/2020/nov/igan-apro-301120.shtml

7   2020-12-06 21:44:53.363 硅基连续波QDash激光器 (点击量:7)

中国香港科技大学(HKUST)宣称制造了首个硅基连续波(CW)C波段(?1580nm波长)QDash激光二极管,其阈值电流密度低至1.55kA / cm2。该团队还建议QDash格式可用于半导体光放大器、调制器和光电探测器。除了高速大容量数据传输外,此类器件还可以用于光检测和测距(LiDAR)组件。

将硅基板在氢气中进行800℃的退火。第一缓冲层是1μm的砷化镓(GaAs),作为平面硅和InP晶格之间的中间层。通过在330°C至780°C之间进行五阶段热退火循环,可降低此缓冲区中的缺陷密度,并将x射线衍射(XRD)摇摆曲线半最大宽度(FWHM)从580弧秒减小到380弧秒。在10μmx10μm场的原子力显微镜分析中,平面Si(GoPS)上GaAs的均方根(RMS)表面粗糙度为1.1nm。

3.1μmInP缓冲液也分三步生长:445°C、555°C和630°C。在最高温度下生长InP,超晶格之间的InP间隔层厚度为250nm。2.8nm RMS的表面粗糙度略大于GaAs表面。表面的透射电子显微镜(TEM)分析给出了3.6x108 / cm2的缺陷密度的估计值,标准偏差为0.4x108 / cm2。

在此材料上生长了各种QDash结构。QDashs本身是从应变InGaAs上的InAs层组装而成的。使用InGaAs和/或InAlGaAs封盖工艺在低温和高温步骤中生长了一系列“井中”(DWELL)QDash层。QDash DWELL被夹在单独的限制异质结构之间,即InP模板晶格匹配的InAlGaAs覆层。

为了确定包层的最佳光学限制,改变折射率对比和层厚度,研究人员制作了三个不同的样品。发现QDashs沿[1-10]方向拉长,点密度为3.5×1010 / cm2。使用了InGaAs帽的样品B光致发光强度最高,从而减小了阱与QDash之间的能隙。

相对于样品C,样品B中InAlGaAs势垒的较低铝含量也降低了带隙并增加了折射率。这应导致改善的光学限制,但是减小的带隙可能会降低DWELL层中载流子限制的风险。

对于电泵浦激光器,生长顺序为600nm n-InP触点、630nm n-InP包层、三层QDash有源区、1500nm p-InP包层和140nm p-InGaAs触点。

三种类型的QDash结构用于脊形波导激光二极管中,第一台面终止于有源区上方,第二台面终止于n-InP接触层。在切割成激光棒之前,将样品减薄至100μm。刻面未涂覆。所有器件的脉冲测试中的开启电压约为0.7V。样品A的激光二极管在连续波(CW)工作时不会发光。同样,样品B在低阈值电流方面以及在最高温度90°C下的操作表现最佳。在脉冲条件下,样品B激光二极管的特征温度(T0)反映阈值变化较高。

激光二极管结构的变化(脊向下一步形成到n-InP触点)使得在8μmx1.5mm器件的CW操作中,可以将阈值电流密度降低到1.55kA / cm2。单面输出功率高达14mW。由于腔体尺寸较大,发射光谱由多个集中在1580nm处的峰组成,支持多种Fabry-Perot模式。

8   2020-12-06 21:46:46.37 Transphorm选择Veeco MOCVD系统用于基于GaN的功率器件和5G RF设备 (点击量:6)

美国外延沉积和工艺设备制造商Veeco Instruments Inc表示,其Propel 300 HVM金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统已被Transphorm 公司选中,用于生产经JEDEC和AEC-Q101认证的高压(HV)氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET),以及批量生产用于高压(HV)功率转换、RF应用的GaN功率器件(国防和商业部/ 5G)和电力电子外延片。

该系统根据美国国防部海军研究办公室(ONR)的TAM / MINSEC计划购买,以建立美国专用高性能RF和毫米波电子产品的GaN外延的生产来源。选择该系统的原因是在于其具有最先进的工艺并且能够实现高产量交付,与其他MOCVD系统相比,该系统能够以高通量和最低的每片晶圆成本提供最先进的工艺。

Transphorm首席技术官兼创始人Umesh Mishra博士评论说:“要在提供效率和高功率密度的GaN基功率和5G器件方面走在最前沿,就需要具有世界一流水平的制造解决方案,这些解决方案必须能够扩大规模生产,同时又具有不断创新的灵活性。Veeco的Propel HVM系统可以做到这一点。多反应器单晶片技术以较低的拥有成本提供了灵活性和出众的吞吐量。”

Propel系统可用于要求苛刻的GaN器件,这些器件对下一代通信基础设施和高效功率设备至关重要。Propel系统的单晶片反应器平台能够以小批量方式处理6英寸和8英寸晶片或2到4英寸晶片。并且具有更快的配方功能,与使用传统批处理工具时相比,它的速度提高了多达50%,从而加快了生产量。除了Veeco专有的TurboDisc技术之外,该系统还包括公司的IsoFlange和SymmHeat技术,它们在整个晶片上提供均匀的层流和均匀的温度分布,以实现最佳的均匀性和可重复性。

Veeco首席技术官Ajit Paranjpe博士说:“Transphorm决定采用我们大容量MOCVD技术证明了该系统相对于批处理技术的均匀性,吞吐量,可重复性和拥有成本优势。我们感谢Transphorm的Lee McCarthy博士、Umesh Mishra博士和Primit Parikh博士在技术评估中的所做的贡献。”

9   2020-12-11 13:52:06.753 Transphorm发布第五代GaN FET (点击量:6)

Transphorm公司已经开始发售其第五代GaN FET,符合JEDEC和AEC-Q101标准,包括650V和900V产品,用于高压功率转换应用。这是其专有的SuperGaN品牌下的首款第五代产品。

TP65H015G5WS瞄准了电动汽车市场,并提供了SuperGaN器件系列所固有的业界领先的性能增强,易设计性和优化的成本结构。该公司表示其第五代GaN解决方案提供了最低的导通电阻,并且与标准TO-247-3封装中的碳化硅(SiC)相比功耗降低了25%,从而增强了GaN在电动汽车电源转换中的潜力。

3月,汽车零部件供应商Marelli宣布与Transphorm建立战略合作关系,以合作开发基于GaN的新型汽车/ EV电源转换解决方案,包括车载充电器(OBC),DC/DC转换器和电动/混合动力汽车的动力总成逆变器。

“Transphorm完成了通过半桥式拓扑的分立GaN器件实现10kW功率的演示,这进一步验证了GaN用于电动汽车转换器和逆变器的前景。” Marelli Electric Powertrain首席执行官Joachim Fetzer博士评论道。:“作为我们先前宣布的合作伙伴关系的一部分,我们将继续评估Transphorm的行业领先的GaN器件,并共同努力以支持多年的EV系统产品路线图。”

Transphorm的创始人兼首席运营官 Primit Parikh表示:“我们将继续创新Transphorm的SuperGaN FET技术,现在以市场上标准的TO-247-3封装提供世界上最低的导通电阻,目标市场是电动汽车和其他高功率转换应用。这将使客户能够通过单个产品将功率提高到上万瓦,从而证明GaN具有更高性能,更低系统成本和更高功率密度的能力。我们的第五代GaN平台正在为以前需要并联的应用创造新的设计机会,同时仍保持超过99%的效率。”

SuperGaN技术胜过SiC

SuperGaN 第五代平台完美继承并解决了上一代的所有经验及教训:获得专利的减小的封装电感技术,易设计性和可驱动性(4V的Vth以获得抗噪声性)以及+/- 20Vmax的栅极鲁棒性,以及简化的结构。这两款器件均可在半桥同步升压转换器中以70kHz的频率运行,最高可驱动12kW的功率,从而使Transphorm的GaN器件损耗降低了25%。

该公司表示,Transphorm已开始对15mΩ 650V器件SuperGaN Gen V FET进行样品申请,由于其栅极灵敏度,该技术无法与现有的单芯片增强型GaN技术一起使用。与市场上典型的最低内阻的SiC MOSFET分立器件相比,该解决方案能够根据目标应用驱动超过10kW的功率,例如EV OBC和动力总成逆变器,机架式数据中心服务器的电源,不间断的工业电力应用以及可再生光伏逆变器。TP65H015G5WS也将用于裸片级模块解决方案,这些解决方案可通过进一步的并联以实现更高的功率。

该公司预计其第五代FET器件将在2021年中期获得JEDEC认证,之后有望获得AEC-Q101认证。

10   2020-12-11 13:49:49.08 “ Matlab 禁令”时代 国产工业软件的发展机遇与挑战 (点击量:12)

数字化时代,软件和信息技术服务产业进入融和创新、快速迭代的关键期。软件业正在重新定义服务,并在一些因素的催化下带来社会各领域、多维度、深层次的变革。

事实上,得益于国内广阔的市场、大量的消费人群,中国的应用技术领域迅速发展,已经形成了全球性的互联网巨头。但当人们沉迷于工业互联网、 AI 、 大数据 来推动制造业转型升级的时候,很少有人意识到,如果扒开这些领域一层层的外衣,会发现最内核的就是工业软件。

近期“ Matlab 禁令”事件更是拉响了工业软件“卡脖子”的警报,自主可控箭在弦上,也使得整个基础软件领域的发展受到了市场的格外关注。

产业格局:外企垄断基础软件领域工业软件国产化任重道远

工业软件是现代制造业的基础,是联系传统工业生产与现代信息化的纽带。作为智能制造的承载,工业软件对工业流程进行数字化表达,打通各个生产环节,实现工艺与管理的优化。目前全球工业软件市场规模庞大,而2019年我国工业软件产品收入1720亿元,较2018年增长16.45%。2012至2019年,我国工业软件产品收入年复合增长率为20.34%。中国增速持续领先于全球工业软件市场。

但是,从全球来看,我国工业软件市场规模仅为全球的5.5%左右,而我国工业生产总值占全球比重却超过20%,由此不难发现,我国工业软件行业发展程度未能与工业化发展进程相匹配。

据华西证券研报观点认为,这主要系美国长期垄断和封锁IT基础产业的相关技术和标准,导致全球IT基础产业在美国巨头企业打压的缝隙中艰难生存。尤其是在CAD、 EDA 等基础工业软件领域,中美技术、产业配套等方面差距巨大。

根据工业软件的应用层级及产品通用性,工业软件可以划分为设计软件、平台软件、专项软件三类。

其中,设计软件:主要包括CAD( 计算机 辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、CAM(计算机辅助制造)三部分,分别针对 图纸 设计、物理设计、加工设计三大环节。安信证券研报观点认为,CAD软件通用性最强,产品最为成熟;CAE软件最为硬核,产品技术含量最高;CAM与实际生产最为接近,和硬件产品绑定更为深入。

平台软件:主要包括PLM(产品生命周期管理)、MES(制造执行系统)两部分,分别针对产品生命周期管理和产品制造流程管理。安信证券分析师表示,目前国内平台软件有传统制造业巨头、工业设计软件龙头、ERP等管理软件厂商三方参与,呈现出“三足鼎立”的竞争格局。

专项软件:指工业软件中面向具体工业细分领域的专项设计及管理软件。目前,建筑与电子两大领域均存在专项工业软件,分别为BIM(建筑信息化)、EDA(电子设计自动化),主要针对建筑业的信息化、芯片设计等特定工业领域。专项软件本身处于高度非标准化行业,高护城河保障其稳定经营能力,行业性利好则提供长期发展引擎。

政策支持技术变革构建完善的产业发展生态

在新一轮科技革命来临的当下,各国竞争的焦点已经放在底层技术领域,通过重新搭建新技术、新业态的基础框架,来避免未来被“卡脖子”的局面。

事实上,自2009年起,以美国为代表的发达国家逐步提出新工业化相关战略,以摆脱“工业空心化”现象,并实现产业升级。其中,效率提升、降低人力需求是其核心目标的一部分,而工业软件是落实以上目标的重要工具。

对于中国来说,近年来,国家政府发布了多项政策支持基础软件领域的发展。其中,2020年3月份,工信部就明确表示,要开始启动国家软件重大工程,集中力量解决关键软件卡脖子的问题,着力推动工业技术软件化,支持高端工业软件的发展。8月4日,国务院发布了《新时期促进 集成电路 产业和软件产业高质量发展的若干政策》,要求聚焦基础软件、工业软件、应用软件的关键核心技术研发。

根据产业调研发现,现阶段工业软件中多个产品呈现出研发投入高、盈利周期长、行业需求分化的特性。不同技术或工业发展阶段,工业软件的需求导向也不尽相同。当前,云计算、物联网、 5G 等底层技术日趋成熟,因此我国工业软件可以遵循和国外工业软件不同的发展路径,着眼于用新技术解决产业链研发、制造协同的效率问题,挖掘工业软件增量价值。

此外,平安证券研报观点则认为,对于我国工业软件的发展,除了国家产业政策支持之外,Matlab的从小到大,从教学工具最终发展成为国际性的商业软件的经历,也值得国内市场借鉴。如果国内能够充分将产学研以及资金的力量结合起来,借助国内较好的政策和应用环境,把国产化的工业软件通过课堂、实验室和重大工程应用等方式推广开来,只要有人用,生态就能够建立起来,后续的优化升级就有希望,进入上升螺旋之后,这个行业就会有广阔的发展空间。

软件业上市公司业绩短期承压加大研发蓄力筑未来

从二级市场来看,基础软件和工业软件均归属于申万行业分类中的软件开发和IT服务细分行业。据金融界上市公司研究院ICT工作室统计,截至2020年9月2日,A股共计有198家软件开发和IT服务上市公司,总市值达到3.14万亿元。

据中报披露,上半年,上述198家上市公司共计实现营业收入2306.49亿元,同比减少1.53%;实现归母净利84.99亿元,同比减少48.8%。从数量来看,5成上市公司实现营业收入同比增长,52%的上市公司实现归母净利同比下滑。

研发投入是取得重大技术突破的基础。2020年上半年,198家软件开发和IT服务上市公司共计投入研发210.64亿元,同比增长6.48%,研发投入均值为1.06亿元。疫情影响之下,部分企业在业绩下滑的背景下,仍然坚持加大研发投入,实属不易。

从上市公司来看,华大九天是目前国内规模最大、技术最强的EDA龙头,可以提供全流程数模混合信号芯片设计系统、SoC后端设计分析及优化解决方案、平板(FPD)全流程设计系统、IP以及面向晶圆制造企业的相关服务。

广联达是BIM(建筑信息化)领域最具竞争力的行业龙头,其BIM+技术管理系统是集图纸管理、方案管理及BIM应用为一体的施工技术策划和执行管理系统。2020年上半年,广联达实现营业收入15.79亿元,同比增长17.16%;实现归母净利1.3亿元,同比增长45.21%。

中望软件是国内二维、三维CAD解决方案主导者,是国内同时掌握二三维CAD、CAM、CAE核心技术及产品开发能力的工业软件企业。其拥有广州、武汉、上海、北京及美国佛罗里达五大研发中心,产品销售至全球90多个国家和地区。

宝信软件是中国钢铁信息化领域龙头企业,能全面提供工业互联网、云计算、数据中心( IDC )、大数据、智能装备等相关产品和服务,产品与服务业绩遍及钢铁、交通、医药、有色、化工、装备制造、金融、公共服务、水利水务等多个行业。2020年上半年,宝信软件实现营业收入34.15亿元,同比增长21.24%;实现归母净利6.59亿元,同比增长67.73%。

后疫情时代,科技竞争进一步加剧的背景下,面向未来的讨论,将变的至关重要。据悉,由金融界主办的“软件和信息服务业:创新驱动高质量发展”专题研讨会将于9月3日在北京召开,这是金融界聚焦“新基建、5G与数字化实践”的系列活动之一。在此次研讨会中,将就相关话题进行务实高效交流。

11   2020-12-11 13:47:16.14 物联网芯片及其发展难题 (点击量:10)

从中兴事件,一直到中美贸易持续升温,我国芯片行业受制于人的问题已经被大多数人悉知。因此一波造芯热潮来了,但造芯片并不是那么容易的事情,而且对于中国来说,除了手机用的SOC和PC使用的 CPU 之外,还有很多芯片制造能力技不如人。比如存储颗粒也是其中之一,还需要长时间的艰苦奋斗才能追赶上。 在芯片领域除了刚才说的这些之外,其实还有一个新名词,叫做物联网芯片,这个名词之前并不存在,直到近些年Internet of things( IOT 物联网)火爆之后才有这这种说法。

什么是物联网芯片?

芯片我们知道有很多种,那么什么是物联网芯片呢?首先得知道什么是物联网,简单点说就是物物相连的互联网,他的核心依然是互联网,但在基础上衍生和拓展,不仅仅是基于人而是打通了物和物之间的连接通道。物联网也被普遍认为是信息产业发展的第三次浪潮,将带动整个世界的变化。

物联网芯片其实最终还是芯片,只不过作用更加细分化,与传统芯片相比有一定区别,尤其是在商业化方面。因为传统的芯片智能用在特定的需要有计算处理的地方,而物联网芯片更加灵活,主要是基于日常生活的,比如门窗、家电、甚至衣服鞋帽等等,对技术的要求更高,也更注重应用场景的针对性。 当然了,本质上它还是 集成电路 ,只不过更有指向性,需要应用到特定的环境当中,对于企业来说,也提出了更高的需求,因为物联网芯片的用户需要的更多是一套解决方案,往往不仅仅是单一的芯片产品。

物联网芯片面临的两大难题

根据数据显示,2015年全球物联网连接大约60亿个左右,预计2020年将增长到270亿个,这还是比较保守的预计数字。而根据工信部发布的数据显示2017年物联网产业规模已经突破万亿,至IJ2020年,仅仅中国的物联网整体规模就会达到1.8万亿,而其中最重要的物联网芯片,将会在2025年之前一致保持高增长和高产业价值。 但是要想站稳物联网芯片的脚跟可不容易,面临这两个非常严重的问题。

1、针对性

无论是PC处理器还是手机SOC,对于大公司来说,一款产品或者一系列产品一旦打造完成,通常可以大量出货。比如 高通 公司的骁龙660处理器出货量是几千万片或者上亿片。 华为 麒麟处理器虽然只供给自己家的产品,但手机销量也是以百万台计数的,这就意味着这些SOC的出货量都是百万级起步。而物联网是万物互联,意味着要面临各种各样的产品提出很多种解决方案。这就面临这严重的细分化问题,虽然有些芯片的需求量很大,但总体来说种类散乱,虽然整体规模很大,但摊下来单一产品或者系列产品的需求量可能并不大。

一次就要求企业需要能够控制成本,及时的推出更有针对性的芯片来解决问题,否则通用型芯片虽然也可以解决问题,但功耗、性能等等很难匹配,并不是长久之计。当企业需求芯片只是几万、几十万片的时候,厂商如何满足他们,并保证自己盈利?现在看的确是个难题。

2、安全

物联网时代面临的最大问题首先就是安全,安全其实不仅仅是物联网芯片造成的,而是整个物联网时代是万物互联网,终端越多、链接通路越多,就越容易遭到攻击,尤其是廉价的设备接入其中,很难保证物联网是安全的。

因此物联网芯片就有了更多要求,至少要保证安全。今年年初的熔断和幽灵两大漏洞让 英特尔 、 AMD 在内的半导体公司歹单精竭虑,至今舆论和恐慌还没有完全消退。物联网芯片将会拥有更广阔的市场,一旦出现问题,影响会更加严重。尤其是刚才提到的,针对用户推出的产品种类更多、但单一产品总出货量降低,这就意味着产品后续可能得不到厂商有效的技术支持和维护,给了恶意者可乘之机。如何解决这一问题,也是当前必须解决的。

5G 发展带来更多机会

现如今4G网络已经带来了几十兆甚至上百找兆的贷款速度,高清晰视频在移动过程中都可以完美体验。也正是因为4G网络的普及,才开启了物联网时代。 到了5G时代,速度从量变的积累最终会让我们的生活产生质的变化。原本4G时代,主要是人到终端、互联网到人的通路,而5G网络面对这些游刃有余,还可以物物互联,这就给了物联网以更大的施展空间,物联网芯片也是如此,需要更小的功耗、适应更高速度,保证对应的处理能力。

因此5G的发展将会极大刺激物联网芯片的发展速度,甚至直接影响出货量,预计2020年全球开始逐步向5G网络过渡,而这一时间段也是芯片企业需要关注的关键节点。 虽然国内物联网芯片的发展速度很快,在汽车、手机、智能硬件、家居家电等领域已经有了一些进展,但主要供应商和技术还是靠国外公司,而到2020年时间已经不多了。

12   2020-12-11 13:45:10.95 2030年全球AR/VR市场预计收入12.744亿美元 (点击量:6)

到2030年,全球增强现实(AR)和虚拟现实( VR )市场预计将占收入12.744亿美元,高于2019年的370亿美元,在此期间(2020-2030年)将以42.9%的强劲复合年增长率增长。

智能手机和平板电脑的普及率不断提高,企业应用越来越多,以及供应商对降低价格的关注越来越多,这是导致市场增长的关键因素。在AR和VR之间,VR部门在2019年占据了市场的主要份额。

VR在许多行业(尤其是游戏)中的应用正在增加,并且VR的价格不断下降,从而导致该技术的采用不断增加。VR为消费者提供了身临其境的体验,这就是游戏行业公司将这些功能整合到其服务和产品中的原因。由于该技术提供的各种好处,预计AR类别在预测期内将以更快的速度增长。

增强现实(AR)通常通过在智能手机上使用相机来将数字元素添加到实时取景中。增强现实体验的示例包括Snapchat镜头和游戏PokemonGo。

虚拟现实(VR)意味着完全的沉浸式体验,将现实世界拒之门外。使用HTCVive,OculusRift或GoogleCardboard等VR设备,可以将用户带入许多现实世界和想象中的环境中,例如,尖啸的企鹅栖息地的中部,甚至是龙的背部。

根据应用,AR和VR市场分为企业、商业和消费者。其中,消费者部门预计将在2030年占据市场的主要份额。该部门增长的主要原因。预计在未来几年中,全球游戏玩家的数量将会增加,这预计将推动对沉浸式和互动游戏的需求。

从地理上看,AR和VR市场在历史时期(2014-2019年)被北美占据主导地位,预计在预测期内,AR和VR市场也将占据主要市场份额。由于该地区有大型公司,美国在该地区处于领先地位。除此之外,VR和AR在医疗保健和电子商务领域的不断增长的应用也推动了区域领域的增长。

这些技术在企业中的迅速普及是AR和VR市场的关键驱动因素。企业部门是该领域参与者的主要目标之一。由于所有关键设备制造商,解决方案提供商和应用开发商都将AR和VR技术应用于企业领域,因此其潜力巨大。除此之外,许多《财富》500强企业已经开始尝试VR和AR技术,但很少有企业启动试点项目。

平板电脑和智能手机的渗透率也是AR和VR市场的关键驱动因素。智能手机被认为是VR和AR应用程序的主要硬件 接口 。此外,预计到2020年智能手机的数量将达到35亿,比2019年增长9.3%。

因此,AR和VR企业将重点放在这些设备上,以扩大其在行业中的地位。总而言之,由于企业中越来越多地采用AR和VR技术以及智能手机的普及率,市场正在不断扩大。