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2019年第2期(发布时间: Jan 31, 2019 发布者:沈湘)  下载: 2019年第2期.doc       全选  导出
1   2019-01-24 15:44:04.093 英特尔采用7nm工艺扩建下一代计算芯片项目 (点击量:7)

据知情人士透露,英特尔正在美国俄勒冈州投资数十亿美元投建产能以制造其下一代计算芯片。该人士透露,英特尔预计在今年6月底之前开始建设,将作为希尔斯伯勒前沿研究工厂D1X项目的第三阶段同时也是最大的一部分工程。

英特尔上个月公布了产能扩张计划,为缓解供给吃紧与满足未来需求,包含美国俄勒冈州厂、以及位于爱尔兰与以色列的两座厂,都将进行扩厂。据悉,英特尔致力于推动该产能扩张计划,但是在一定程度上也取决于全球半导体市场前景,

D1X已经成为英特尔最前沿研究的基地,也是该公司开发每一代芯片技术的地方。据相关建筑行业内部人士表示,英特尔已公开讨论了其D1X计划,该项目预计将持续至少18个月,之后进行为期数月的安装设备周期。英特尔制造业务部门人士也表示得到通知要为今年俄勒冈州的一个主要项目做准备。

尽管自去年6月科再奇辞职后,英特尔的首席执行官一直悬而未决,但还是宣布了这些产能扩张计划。虽然这种情况很不常见,但英特尔可能会在本周四公布2018年财务业绩时宣布新任首席执行官。

此外,据悉英特尔在正在准备采用EUV的制造工艺,每台EUV设备约价值1.2亿美元。英特尔需要在新工厂来制造其新一代的7nm计算芯片,第一代就将使用EUV,而D1X设计时已经考虑了这一点。一旦英特尔克服了诸如导致10nm一再延期的技术障碍,将有希望在未来几年推出7nm芯片。

长期芯片行业观察家兼市场研究机构VLSI Research首席执行官Dan Hutcheson表示,他对英特尔的俄勒冈计划并不惊讶,在半导体领域,技术进步通常都需要大量的投资。“他们需要不断突破瓶颈,其中一个部分是对未来押下数十亿美元的赌注。”

英特尔花费数十亿美元从2010年开始分两个阶段建设D1X工厂。虽然英特尔总部位于硅谷,但其最大和最先进的业务都在俄勒冈州,在当地是雇员最多、平均收入最高的企业。俄勒冈州芯片行业的平均工资达到143,000美元,而当地平均工资仅为52,000美元。

不过,新工厂并不一定意味着更多就业机会。半导体制造业基本上是自动化的,自2010年英特尔开始构建D1X以来,英特尔在俄勒冈州的就业人数仅增长了24%。而在此期间,该公司的收入增长了60%以上。尽管如此,如果今年6月顺利动工,仍将在一定程度上带动当地就业和经济。

此外,英特尔的新工厂仅仅是当地正在进行的几个大型项目之一,其他项目还包括谷歌、苹果和Facebook的数据中心等。

2   2019-01-24 15:38:12.017 首颗国内自研工规级40nm eMMC主控芯片小批量生产 (点击量:5)

近日,江苏华存电子科技有限公司(以下简称“江苏华存”)的40纳米工业级嵌入式存储主控芯片已开始小批量生产。

目前江苏华存的研发及测试生产线已搭建完成,其HC5001芯片已于陆续开始下线,目前产品已开始小批量生产,并打入十多家厂商。

HC5001存储主控芯片于2018年11月21日在ICTECH 2018中国存储芯片自主研发技术交流峰会上正式发布。江苏华存董事长李庭育表示,HC5001是国内自研第一颗工规级别40nm eMMC主控芯片。

据悉,该芯片兼具高兼容性和高稳定度,支持第5.1版内嵌式存储器标准(eMMC5.1)、支持立体结构闪存材料(3D Flash)三比特单元(TLC)、支持随机读出写入闪存高稳定度效能算法(FTL)、支持最新第三代闪存接口(ONFI3.2)、支持高可靠度低密度奇偶校验码纠错验算法(LDPC),以及40nm工艺制程满足了高效能低功耗的嵌入式存储eMMC装置硬盘。

江苏华存于2017年9月成立于南通高新区,是一家专注于存储芯片设计和存储解决方案研发生产的公司,并致力于高阶存储产品主控芯片的设计与制造。

3   2019-01-24 17:47:40.257 瞄准市场 错位发展——中国需要提升模拟和功率半导体技术与产能 (点击量:2)

近几年,国内各地陆续上马的重大半导体代工项目大多在瞄着数字工艺。不仅仅台积电和中芯国际等业内传统企业,甚至传说中的“武汉弘芯”,以及某个在山东签约的12吋项目,动辄12吋,起步14nm——似乎数字工艺更“高大上”,更是中国需要。但,对国内项目深入调研和思考后,芯谋研究认为,相比“市长”需要先进数字工艺,“市场”更需要模拟和功率的技术与产能。

一、模拟晶圆生产线产能需求旺盛,国内现有产能严重不足

首先,中国的模拟芯片市场规模占全球40%以上,晶圆代工需求巨大。

根据WSTS(全球半导体贸易统计组织)统计,2017年全球模拟电路销售额为530.7亿美元,而中国模拟芯片市场规模在全球市场中的占比超过40%,即约为220亿美元。220亿美元的市场采购规模,假设国内实现自主供应50%,国内模拟芯片的需求可达到110亿美元。根据产业规律和中国模拟公司的毛利率分析,平均来看,中国模拟芯片售价中40%是晶圆代工,30%是封装测试,30%是毛利,则中国市场模拟晶圆的代工需求为44亿美元(110亿美元*40%)。再按照8吋晶圆ASP(平均售价)550美元推算,一年需要800万片(折合8吋晶圆,下同)。假设年度产能利用率平均按照90%,那么,一年的产能需求是888万片,平均到每月74万片。

未来几年从产品来看,电源管理IC、信号转换器和专用模拟芯片将成为模拟市场发展的主要动力,尤其是汽车电子推动的模拟芯片需求,更是重要的市场驱动力。除了汽车电子外,物联网和工业电子等方向也会给予助力。基于历史数据和产业规律,可以预测国内模拟芯片需求将持续旺盛,芯谋研究预计到2023年国内模拟芯片市场规模将超过350亿美元。

其次,从国内供给角度分析,现有产能严重不足,未来缺口超过43万片/月。

目前国内的供给如下图,国内可用于模拟集成电路制造的晶圆月产能约为38.4万片,扣除用于其它工艺的产能,实际可用产能不到20万片——模拟集成电路制造当前的产能缺口高达54万片/月。

纯大陆本土工厂可用于模拟芯片制造的晶圆线产能

未来5年,国内模拟芯片市场规模将超过350亿美元,假设按照国产芯片自主供应达到50%,那么晶圆产能需求为118万片/月,未来五年国内还将新增37万片/月的产能(见下图),国内既有产能加上确定增加的产能约为75万片/月,仍有43万片/月缺口。

预计2023年国内新增模拟芯片制造的晶圆线产能

同样,国内的功率器件晶圆产能也面临着模拟芯片相似的问题和困局,我们也从产能需求和供给两个方面来看。

二、国内功率器件面临同等产能不足窘境,未来5年缺口87万片/月

与模拟芯片的处境相似,功率器件也同样拥有庞大的市场规模,但也存在超过90%进口依存度的情形。根据CCID报道,2017年中国功率器件市场规模达到1611.1亿元,约合240亿美元,其中本土芯片供应商如扬州扬杰、华润微电子、士兰微、华微、捷捷、固锝、新顺等功率器件总营收不超过20亿美元,剩下超过90%的需求依赖进口。按照前述类似模拟芯片的计算方法,要满足110亿美元的芯片所需的产能约100万片/月。

在很多国内Foundry内,产线同步承接功率器件制造和模拟类集成电路如功率集成电路的制造,因此国内可用于功率器件制造的晶圆月产能缺口情况和模拟芯片亦是类似的。当前国内可用于功率器件制造的晶圆月产能约为37万片/月,扣除运营不好或者还未实际投入运营的产能,仅剩不足30万片/月。供给与需求两相对比,缺口超过70万片/月。从近些年的历史情况看,国内功率器件需求持续旺盛,景气度不断攀升。预计到2023年,国内功率器件市场规模将超过300亿美元,晶圆年产能需求1667万片(算法按照上面模拟芯片的计算逻辑),约139万片/月。到那时,国内既有产能加上确定增加的产能约为52万片/月,仍有87万片/月缺口。

国内可用于功率器件制造的晶圆线产能

预计2023年国内新增功率器件制造的晶圆线产能

除了整体产能不足以外,国内模拟芯片厂商处于“三低”的局面:产品低端、企业产值低、企业集中度低。一个典型的明证就是在国内功率半导体市场排名中前十五,没有任何一家国内公司,同时国内公司占比没有任何一家超过2%。

三、中国具备增加模拟、功率半导体产能的条件,虚拟IDM运营或成为解决之道

首先,中国有着如此庞大的模拟市场,供需差距将越来越大,随着中国系统厂商在全球产业版图中的话语权逐渐升高,一大批整机系统厂商的崛起,中国将继续牢牢站住市场,在中国建立模拟、功率生产线是最贴近市场的做法。

其次,从商业模式来看,优秀的模拟产品是需要设计和工艺紧密结合,双方充分的交流才能开发出有特色、有竞争力的产品。具体到其产品特性来看,模拟产品定制化程度很高,国外厂商一般会根据应用需求定义开发新的产品——设计、工艺、应用构成了一个产品定义的稳定三角,这是为什么模拟芯片的厂商几乎都是IDM的模式;同时,这也是模拟芯片的技术也大都集中于国外厂商手里的原因——国内缺少代工厂的支持,很难形成设计和工艺结合的机会。

第三,相较于12吋生产线动辄几百亿上千亿的投资,模拟、功率半导体生产线的产线投资较小,利润高,回报率更优。而中国设计公司有着贴近本土市场的优势,掌握了产品定义,逐渐突破工艺和设计,在细分领域做深做精的,成为“小而美”公司的可能性更大。

所以,中国已经初步具备了发展模拟、功率半导体生产线的诸多条件,当下加快布局已十分急迫和关键,接下来就是发展路径的问题了。

回顾近50年的半导体产业,其发展模式在不断地调整。产业最初IDM是主流模式,上世纪90年代初开始兴起Fabless(无晶圆设计),紧接着Foundry(晶圆代工)跟随而行。进入新世纪后开始Fab-Lite(轻晶圆厂)模式。“分久必合,合久必分”的半导体商业模式也在不断优化和迭代。未来会采用什么模式,因时、因产品而异,业内也不断有探索和尝试。但即使五十多年过去,细数在模拟、功率方向的领先企业,依然是IDM模式为主。

2017年全球十大模拟集成电路公司

半导体产业目前己逐渐逼近摩尔定律的极限,工艺研发费用迅速上升以及未来建厂费用太高,而从Fabless角度,产品的设计与掩模费用也成倍增长,导致每年新开发的产品数量减少。再加上建厂费用大幅增加,新进入企业的费用也攀高。这些因素迭加在一起,使市场将会变得更加残酷。中国半导体产业直接从零打造一个强大的IDM,从平地起楼阁的时机可能并不合适了。如何定策略、如何落战术,如何面对竞争,如何抢夺制高点,考验着我们产业人的智慧。

具体到模拟芯片的发展上,一方面要学习国外已有的成熟经验,采用IDM模式;另一方面也要探索符合我们国情和半导体发展规律的特有路径。芯谋研究认为,虚拟IDM或者高端定制代工将成为下一步模拟芯片发展的主要趋势。以制造为基点,与IC设计及封测厂商进行深度合作,形成虚拟IDM模式,产业链各环节快速响应,提升产业推进效率。

随着各地集中区域优势,重点发展半导体产业的强力推动下,原本一直用IDM模式发展的模拟芯片,可能成为中国下一波“Foundry + Fabless”模式的主要产品领域。近期类似“特色小镇”的发展模式逐渐兴起,地方政府对于建设或者引进一条生产线、支持一个产业链的发展,进而形成产业生态系统,已经有了普遍的共识,在此基础上更快速地聚拢一个产业链条,尤其是在应用集聚区域,更有希望孕育出高端模拟芯片、功率器件的优质企业。

结语:

全球半导体产业近些年呈现出各种新格局、新形势、新趋势,是由新的市场环境下各家公司的生存环境所决定的,都具有各自的合理性。模拟芯片、功率器件具有独特的产业地位,其产能的提升既为全球市场之必须,又为国内人才积累之急需,值得我们大力、持续的投入;模拟芯片、功率器件具有独特的产业属性,既有设计壁垒,又有工艺门槛,值得我们更深入去探索。

4   2019-01-20 19:04:45.397 氧化镓在高压和大功率电子产品领域的发展前景 (点击量:2)

佛罗里达大学和韩国大学的海军研究实验室(NRL)对氧化镓电子发展的现状和潜在未来前景进行了全面研究。最终小组认为,由于各种原因和旧技术长期存在于市场中,氧化镓电子器件很可能为现有的硅、碳化硅和氮化镓技术互补,但预计不会取代它们。氧化镓更有助于低频,高压领域,如AC-DC转换。

小组分析了氧化镓的优缺点,其优势是能以可控方式掺杂用于n型(电子)迁移率,击穿电压高可达3kV和成本低。Ga2O3的一个重要的直接缺点是在高功率密度应用中的低导热率和缺乏p型掺杂机制。

该评论认为氧化镓发展需要在七个方面进行改善:外延生长、欧姆接触、热稳定肖特基接触、增强模式晶体管操作、动态导通电阻降低、工艺集成和热通过被动和主动冷却进行管理。

5   2019-01-31 10:33:20.413 2018年全球最值得关注的AI芯片初创公司 (点击量:7)

在《芯片巨头们2019年的AI芯片之争会如何?》一文中作者Karl Freund详细介绍了巨头公司们的AI芯片。此外,还有数十家硅谷创业公司和中国独角兽公司估值超过10亿美元,并且也参与了AI芯片的竞争。在本文中,作者将介绍全球的最杰出,或至少是最受关注的AI芯片创业公司。

Wave Computing

Wave Computing在2018取得了不少进展,推出其第一个DataFlow处理单元,收购MIPS,创建MIPS Open,并将首批系统交付给少数客户。虽然Wave架构有一些非常有趣的功能,但我们更期待用户的大规模真实体验反馈。

Wave不是插入到服务器的加速器,它是用于图形计算的独立处理器。这种方法有利有弊。从积极的方面看,Wave不会受到GPU等加速器面临的内存瓶颈影响。从消极方面来说,安装Wave设备将是新的升级,需要完全替换传统的X86服务器,也让其成为所有服务器制造商的竞争对手。

我不认为Wave能从某个点击败NVIDIA,但该架构的设计的非常好,该公司已经表示它很快就会有客户的反馈。

Graphcore

Graphcore是一家资金雄厚(融资3.1亿美元,目前估值为17亿美元)的英国独角兽创业公司,拥有全球化的团队。它正在构建一种新型的图形处理器架构,其内存与其逻辑单元位于同一芯片上,这应该能够实现更高的性能。该团队产品的发布时间暂不明确,不过他们去年四月表示“几乎准备好发布”了,12月的最新信息表明它将很快开始生产。

Graphcore的投资者名单令人印象深刻,包括红杉资本、宝马、微软、博世和戴尔科技。

我了解了该公司的架构,它非常令人印象深刻。从边缘设备扩展到用于数据中心的训练和推理的“Colossus”双芯片封装。在最近的NeurIPS活动中,Graphcore展示了其RackScale IPU Pod,它在一个32台服务器的机架中提供超过16 petaflops的算力。虽然该公司经常声称它将提供比同类最好GPU强100倍的性能。

Graphcore表示,4“Colossus”GC2(8芯片)服务器可提供500 TFlops(每秒数万亿次操作)的混合精度性能。单个NVIDIA V100可提供125 TFlops,因此理论上4 个V100就可提供与其相同的性能。

与往常一样,细节更能发现差别,V100峰值性能仅在重构代码执行TensorCore的4x4矩阵乘法时才可用,这是Graphcore架构巧妙避免的限制。更不用说V100消耗了300瓦的电能和大量现金这一事实。

此外,Graphcore支持片上互连和“处理器内存”(片上存储器)方法,可以得到超出TFlops基准所认可的优秀性能。在一些神经网络中,如Generative Adversarial Networks,内存是瓶颈。

再次强调,我们将不得不等待真实的用户用实际应用程序来评估此体系结构。尽管如此,Graphcore的投资者名单、专家名单和台天价估值告诉我,这可能是一件好事。

Habana Labs

Habana Labs是一家以色列创业公司,去年9月在第一次AI硬件峰会上宣布它已经准备好推出其首款用于推理的芯片,其创纪录的性能用于卷积神经网络图像处理。结果显示在Resnet50图像分类数据库中该处理器每秒分类15,000张图像,比NVIDIA的T4高出约50%,功耗仅为100瓦。

在2018年12月,Habana Labs的最新一轮融资由英特尔风险投资(Intel Venture Capital)领投,WRV Capital,Bessemer Venture Partners和Battery Ventures跟投,该公司的融资也由此前的4500万美元增加了7500万美元。

据悉,Habana Labs新的融资将部分用于流片其名为“Gaudi“的第二款芯片,该芯片将专注于训练市场,据称可扩展到1000多个处理器。

其它创业公司

我知道世界上有超过40家公司在为人工智能设计训练和推理芯片。我发现大多数公司都在进行简单的FMA(浮点乘法累加)和混合精度数学(整型8位和浮点16位和32位)。对此我不会感到惊讶,因为这种方法相对容易实现并且会获得一些成果,但它不会为像NVIDIA,英特尔以及少数初创公司做出不一样的架构提供持久的架构优势。

6   2019-01-20 19:05:35.66 Teledyne e2v HiRel将符合空间要求的InGaP增益模块扩展到X波段 (点击量:2)

美国的Teledyne e2v HiRel电子公司宣布推出新的14GHz系列RF增益模块,由18.4dB放大器(TDGB014-003)带头。增益模块基于磷化铟镓(InGaP)技术,由于其陶瓷封装和空间限定性,该技术适用于航空航天和国防应用。该公司表示,凭借其全新的X波段增益模块系列,我们可以实现L波段的标准放大器。

TDGB014-00350Ω增益模块采用成熟的异质结双极晶体管(HBT)InGaP工艺,并采用专有的单片微波集成电路(MMIC)设计技术。该增益模块可显示出100krad的辐射耐受性,还具有13.6dB和16.5dB的增益配置,允许设计工程师精确配置信号增益,而不会产生不必要的寄生效应。

业务开发副总裁Mont Taylor表示:“我们很高兴能够将InGaP技术融入我们目前的A&D产品中。此外,我们将继续研发标准RF构建模块产品组合。”

7   2019-01-20 19:03:26.18 Instrument Systems展示了用于激光器和垂直腔面发射激光器(VCSEL)表征的快速高分辨率光谱辐射计 (点击量:1)

在Photonics West德国馆,Instrument Systems公司展示了其用于表征激光光源和显示器的超高分辨率光谱辐射计,即CAS 140CT-HR高分辨率阵列光谱辐射计,专门用于窄带发射源的绝对表征。参考设备CAS 140D构成了系统的基础,并由高分辨率CAS 140CT-HR模型补充。

结合各种配件,可以高精度测量LED模块和显示器的色坐标,色温或显色指数。该公司提供的测量结果为具有高达0.2nm半带宽的高光谱分辨率,并且测量时间短至9ms。与传统技术相比,CAS 140CT-HR更具有优势,在操作中特别稳定和可靠,适用于严格的生产和实验。

高级光谱辐射计可以设置为DTS系统,用于单独的显示测量。使用通过光纤连接到光谱仪的TOP 200望远镜光学探头发射光辐射,并采用柔性光纤连接器,可以更轻松的更换测量适配器,快速配置系统以用于其他应用。

8   2019-01-20 19:02:01.02 TDK-Lambda在其最新一代AC-DC电源模块开发中使用Transphorm公司的GaN FET (点击量:1)

位于美国的Transphorm公司证实TDK旗下集团公司、领先的电源制造商TDK-Lambda已推出其首款基于GaN的交流-直流(AC-DC)电源,即额定功率达504 瓦的全功能PFH500F-28是该其最新一代AC-DC底板传导冷却电源模块。与之前的PFE500F系列相比,在28%的封装中提高了5%的功率效率,具有28V输出功率。

PFH500F-28是一款紧凑型功率模块,输出功率达28伏,适用于各种恶劣环境应用、商用现货(COTS)电源、定制型无风扇电源、交通信号等等。TDK-Lambda重新设计的标准功率模块采用无桥图腾柱功率因数校正拓扑,以受欢迎的8x8四方扁平无引脚(PQFN)封装优化Transphorm的TPH3206LDG FET。

PFH500F-28与其硅基的前代产品相比具有以下优势:

功率效率高达92%;

功率密度为100W /立方英寸;

PMBus监控和编程;

尺寸减小28%;

减小外部电容元件的尺寸;

废热减少38%。

9   2019-01-20 18:59:57.45 加强版EPC eGaN FET通过AEC认证标准,适用于汽车电源系统 (点击量:1)

位于美国的宜普电源转换公司(EPC)是一家制造增强型硅基氮化镓(eGaN)功率场效应晶体管(FET)用于电源管理应用的公司。该公司宣布了其通过AEC Q101认证的两个eGaN器件,新产品EPC2206和EPC2212均为晶圆级芯片级封装(WLCS)中的分立晶体管,分别具有80VDS和100VDS的额定值。

EPC2206是一款80V、2.2mΩ增强型FET,采用6.1mm x 2.3mm芯片级封装,脉冲电流额定值为390A,EPC2206适用于使用48V总线配电的车辆,以管理车的耗电电子驱动功能和功能。EPC2212是一款100V、13.5mΩ器件,采用2.1mm x 1.6mm芯片级封装,脉冲电流额定值为75A,EPC2212适用于激光雷达系统中的激光器。这些eGaN FET的尺寸较小,开关速度比硅MOSFET快10到100倍。

首席执行官兼联合创始人Alex Lidow表示:“我们的eGa NFE比现有的硅MOSFET尺寸小、高效、成本低且更可靠。”

10   2019-01-14 13:45:38.75 三个进阶模式—对地方政府支持半导体产业发展的思考 (点击量:2)

在半导体产业发展的大潮中,地方政府扮演了重要的角色,尤其是在制造和封装等重资产行业。因为地方政府对“重投资”的偏好和社会资本对“高风险”的规避,往往半导体制造业都带有非常强的国资属性。以半导体制造产业为例,能窥出半导体产业的独特特点:重投资、长周期、高壁垒,也因此特别需要地方政府的资金支持、税收优惠、政策扶持。因此,调动地方政府的积极性,共同参与到半导体产业的攻坚克难中就显得尤为重要。

产业发展需要地方政府、产业扶持需要地方政府、产业规划也需要地方政府,因此每个地方政府的半导体产业发展布局,都带有非常浓厚的地方政府特色。芯谋研究深入探索了中国地方政府发展半导体的模式,忆过去,看现在,望未来。我们认为中国地方政府发展半导体产业经历了从1.0到2.0再到3.0三个阶段:

地方政府支持半导体模式1.0(1990-2013)中央主导布局 一线城市集聚

从908工程开始,中国半导体真正开始产业意义上的大发展,也真正开始地方政府支持半导体产业发展的模式案例,称之为1.0阶段。想当初,中国半导体产业一穷二白,基础薄弱。同时地方政府的经济实力弱,人才储备不足,所以当初的发展是举国一盘棋,可谓之:中央主导布局 一线城市集聚。从1.0之初直到本轮半导体产业大发展前夕的2013年,在此阶段,最有代表的为上海模式,与此相似的还有无锡模式和北京模式。

以上海模式为例,在过去的三十年,上海半导体产业的发展是中国半导体产业典型的成功模式。基本原则就是:争取国家支持、利用国际资源、资本串联、制造为主-带动全局、长远战略-建设园区。在争取国家支持上,无论是909工程,还是和中央联合,引入了中投、大唐以及北京资源,共同发展中芯国际,亦或是“909工程”升级改造项目建设华力微电子,再加上最近的吸引国家大基金的扶持建设中芯南方和华力二期,都体现了国家战略、高举高打的特点。在国际资源引入上,“909工程”中与当时的半导体巨头NEC电子合作、引进台湾张汝京团队打造中芯国际;宏力发展初期和台湾团队合作,通过和国际领先公司进行策略合作,吸引全球资源,为上海的半导体产业在国际上产生重要影响奠定了坚实的基础。在资本串联上,通过政府出引导资金的“引导加配套”的模式吸引了众多社会资本,发挥产业基金和风险投资公司的串联作用,促进产业链紧密联系,上下游良性互动。在制造为主、带动全局上,以“点”(制造企业)带”线”(半导体产业),通过代工厂,串联起设计、封装和设备材料等配套产业。在长远规划、高起点规划上,在张江高科园区内重点发展半导体产业,使众多半导体企业聚集到张江园区,发挥产业的协同作用和群聚效应;对重点企业如中芯国际、华虹宏力等持续支持,政府不图单个企业的一时之利,算大账不算小账,从长计议对地方产业支撑。最终上海模式形成了包含芯片设计、制造、设备材料和服务业在内的完整产业链,全产业链产值排名全国第一,产业高地之称实至名归。

再看无锡,虽然与上海相比“术”有不同、方向有差异,但是“道”有异曲同工之妙。纵观无锡发展半导体产业的模式,基本方针就是:国家导向、大项目(大企业)主导、集全市之力,持续发展、制造为主,全产业链协同发展。在国家导向上是以无锡华晶作为实施主体,承担了国家重大工程---“908工程”。在大项目主导上,典型的代表作是2002年引入央企华润集团,以及2005年,引入世界存储器巨头---海力士,最终引领了无锡市半导体制造业的大发展。

和上海也比较相似,无锡发展半导体的思路一直是“制造为主、全产业链协同发展”,通过制造业(主要以晶圆制造为主,后来封装业也异军突起)的上下游带动作用,协调协同产业链的上下游全面发展。经过三十年的发展,无锡先后成为国家集成电路设计产业化基地和国家微电子高新技术产业基地,进一步确立了无锡在中国半导体产业中的特殊地位。

国内地方政府发展半导体产业成功的模式还有“北京模式”,其与“无锡模式”、“上海模式”非常相似。三个城市在布局上都有相似特点:与中央紧密合作,得到国家支持;以制造为主,产业链上下游形成互动;政府的高度重视和持续投入;科学规划,重视长远发展;大项目带动,和有实力的实干的领先企业合作。最终都形成了链条式、规模性的产业形态,奠定了“一方霸主”的产业地位。

每个城市的发展都是先前历史的产物,是历史塑造了现在的格局。回顾当时,因为半导体产业投资金额巨大,必须要从顶层往下Top-Down的进行筹划,无论是908还是909,都完全是由中央主导的。当时发改委有项目审批权,历数产业的重大项目全部都是中央主导布局,一线城市集聚的。

这就是中国半导体产业发展的1.0时代,利弊也是非常明显:

利:企业相对集聚,主体相对集中,整合了资源,聚拢了团队,形成了系统。对于单点开花的几个重要城市,奠定了产业自恰的生态链和体系系统。

弊:其余地方政府的积极性没有调动起来、积极性缺乏。受制于地方政府投资热情不足,企业主体也就相对较少:12吋代工厂很长时间只有中芯国际和华力等寥寥几家。

地方政府支持半导体模式2.0(2013-2018) 地方主导 一哄而上

斗转星移。2013年之后中国半导体由“中央主导”进入“地方主导”的新阶段。称之为地方政府支持半导体产业发展的2.0阶段。

在此阶段,尤其是自2013年至2018年的五年中,发改委简政放权,将半导体制造项目的审批权下放,地方政府有了更多的自主权和选择权。同时地方政府的经济实力、产业发展经验也不可同日而语,再加上政府官员政绩等多方面的驱动,各地方政府的产业发展热情空前高涨,纷纷重码投资,可谓遍地开花、大炼芯片。尤以此阶段的四小龙:合肥、武汉、南京、厦门为主。

看合肥,以晶合、长鑫为主,引领众多设计公司及产业链上下游公司,全链条打造“中国IC之都”。观武汉,依然是紧抓关键项目,以长江存储、中国信科(烽火+大唐)为抓手,落地了国家存储器大战略,驱动存储和信通两个方向的产业升级。品南京,以台积电等龙头项目为支撑,以紫光-展锐、ARM、Synopsys等顶尖芯片设计企业为引领,老树发新芽。析厦门,联芯、三安、士兰等制造型IDM聚集,从12吋数字到化合物半导体到模拟IDM,后来居上。四小龙争前恐后,快速布局发展,已经俨然有挑战1.0时代老大哥的态势。

不仅仅是四小龙,近些年百花齐放的态势已经蔓延到了神州各个地区。各地方政府还推动了德科码、德淮半导体、淮安时代芯存、淮安中璟、成都GF、重庆AOS、泉州晋华、宁波中芯、绍兴中芯、无锡华虹、无锡海力士、青岛芯恩、广州粤芯......项目遍地开花。无论是一二线还是四五线城市,地方政府的激情满溢,对产业火力全开,大有“神州处处皆芯片”的态势。

接受也好、排斥也罢。四处开花2.0阶段就这样“存在即合理”,当然利弊依然十分明显:

利:产业的热度调动了地方政府的积极性,各个地方政府闻芯起舞。很多一把手工程、特大项目,得到了政府的大力支持。尽管由于政府的热情,很多项目不走寻常路、先上车再买票,但毕竟迈出了第一步。

弊:一哄而上,资源分散,缺乏统筹,各自为战,且严重影响现有资源。国资出资居多,政府主导产业,国资流失等问题严重。没有实力的地方政府贸然进入,留下不少烂尾项目。

2018年上半年全国GDP前十五名城市半导体制造线概况

地方政府支持半导体模式3.0(2019-未来) 管控有序 科学发展

再回首,云遮断归途;再回首,荆棘密布。

中国半导体产业发展模式从1.0到2.0的版本升级过程,是从管理到释放的过程,是从调控到市场的过程。在产业模式升级的回首反思中,既能看到集约发展留下的布局薄弱、空虚不足的遗憾,也看到了盲目扩张带来的资源分散、项目烂尾乱象。民间戏言,中国的政策驱动和产业布局,一管就死、一放就乱。所以我们更期待从2019年开始,中国的地方政府能找到3.0模式,也是我们产业人所最希望能看到的有收有放、管控有序的合理发展模式。

在芯谋研究的眼里,以下的模式,才是我们最盼望的升级版:

针对半导体的特殊性,调控政策更要精准化,更要“供给侧改革”!也就是严管综合实力不够的,大力支持综合实力优秀的。避免缺乏实力的地方政府一哄而上,鼓励有实力的地方更加重视、定位差异化!让有实力的地方政府可以在细分方向上领跑,让产业的聚集效应更加明显,优势更显优势。

在管与放之间找到尺度。过去让有形的手化为无形,现在又要让无形的手在企业需要时候带来有形的力量。“管”与“放”,“紧”与“松”之间,非常考验政府领导的拿捏。

政府既要积极进取,更要专业判断。在行业的下行周期中,会遇到资金难、项目难、并购难、国际合作难,要认知困难,不盲目乐观。迎难而上和知难而退应该同时存在。多少优秀的国际企业都是逆周期投资,如何精准的切入产业时间点,在上升周期与“牛市”同乐才是最考验地方政府判断力的题目。

要审计、监督,要时刻关注关键项目的进展。必须要引入监督机制,推进权力运行公开化、规范化,健全质询、问责、经济责任审计、引咎辞职、罢免等制度。加强重点资金、重点项目的审计。

针对地方政府发展半导体的关键战术要素拆解,芯谋研究也做了仔细的工作,细分了六大关键性成功因素:

3.0时代已经悄然来临,不管是哪个城市,不管是哪个方向,定位要清晰、特色要鲜明、扶持有重点。希望地方政府能有科学的发展规划、明确的产业集群、精准的合作对象、务实的支持政策,站在高处、想到深处、做在实处,走在前列,勇立潮头。

结语:

人生到处知何似,应似飞鸿踏雪泥。产业发展离合无定,过去的路相当艰辛,但产业的每一步路,都留下了产业人的劳作、汗水、付出的痕迹。我们希望无论是中央政府、还是地方政府,无论是产业资本、还是产业人才,付出的都有回报。

衷心希望,不管是什么模式,中国各地的政府都能找到适合自己的模式,让政府的热情有所回报。衷心希望,随着产业模式从1.0 到2.0 再到3.0 的升级,中国方政府在探索半导体产业发展的扶持之路上能找到一套符合中国特色、符合产业特色的理想模式!

11   2019-01-13 20:16:09.7 SLD Laser开始生产用于汽车和特种照明应用的LaserLight光源 (点击量:1)

在2019年消费电子展(CES)上美国的SLD Laser公司展示了其高亮度光源技术及其智能照明技术应用。

LaserLight的优势很明显,相较于LED灯,其亮度是前者的10多倍、照明距离延伸至1公里、功耗最小化、使用寿命长、在不使用LED的前提下可实现高度定向照明。

在CES上,SLD Laser推出了全球最小型的LaserLight车头灯概念产品,该产品的厚度仅为1.5厘米,可提供近光灯及远光灯功能。采用该纤维基技术后,SLD Laser已与HSL Italia开展合作,声称这类光源的紧凑性提供了新的车头灯设计理念。该光源可能被用于纤维基内饰或外饰重点照明。该光源可与纤维光学材料搭配,使得光源的更换尽可能地简便,类似连接耳机插口一般。

未来LaserLight将采用基于微机电技术的(MEMS technology )的1毫米镜面,为新一代的自动驾驶应用提供照明功能。

12   2019-01-31 10:36:48.813 英特尔计划投资110亿美元 在以色列建芯片工厂 (点击量:2)

据以色列《环球报》(Globes)网站本周一报道,美国著名芯片制造商英特尔公司计划投资400亿谢克尔(约合108.9亿美元)在以色列建造一座芯片生产工厂,该公司已经为此项目向以色列政府申请了10%的补贴。

报道称,英特尔和以色列财政部之间的对话已经持续了数周的时间,当前这个对话依然在继续。报道称,英特尔公司的全球管理层当前尚未作出最终的决策。

《环球报》的报道称,英特尔的目标是在以色列南部城市耶特盖特(Kiryat Gat)建造新厂,但是有消息人士透露,英特尔这次投资的最终金额也有可能会低于预定金额。

英特尔方面拒绝就此消息做出回应。

在此消息传出之前,英特尔公司曾承诺他们将会在2018-2020年间投资180亿谢克尔(约合50亿美元),对该公司位于耶特盖特的既有工厂进行升级。

报道称,本次英特尔与以色列政府达成的协议有可能会包含一个政府项目投标义务的豁免权,而英特尔方面已经开始了用于建设新厂的基础设施的准备工作。

总部位于加利福尼亚州的英特尔是以色列国内最大的雇主以及出口商,该公司许多新的技术都是在以色列完成的开发。

13   2019-01-13 20:14:39.237 数据中心的功率半导体应用不断发展,以满足功率效率需求 (点击量:1)

IHS Markit研究了数据中心的功率半导体的使用情况并发布了一份报告,大多数功率半导体都存在于转换线电压的AC-DC电源单元(PSU)中。AC到DC(通常为12V),以及计算和存储服务器主板上的12V转换为服务器组件所需的低压电源轨。

利用48V输入功率的服务器单元需要新颖的解决方案将电压降低到服务器集成电路(IC)所需的低电压。提高输入电压为创建稳定的输出轨提供了额外的挑战。我们相信将引入一系列解决方案来满足需求,包括多阶段拓扑和新控制架构,以及更多集成封装。

超大规模云服务提供商(CSP)的服务器代表了服务器市场中增长最快的细分市场,约占总数的三分之一。IHS Markit期望掌握新型封装解决方案,将功率级和磁性结合到一个封装中,以满足功率效率需求。

14   2019-01-06 18:58:26.937 欧司朗和GaN系统推出用于高功率,多通道LiDAR激光器的超快驱动器 (点击量:1)

德国雷根斯堡的欧司朗光电半导体有限公司宣布推出一款超高速激光驱动器,该驱动器采用高功率,多通道表面贴装(SMT)激光器,用于LiDAR系统。欧司朗与加拿大安大略省渥太华的GaN Systems公司合作开发激光驱动器技术,实现更长距离和更高分辨率的LiDAR架构。

为了满足客户的需求,欧司朗不断扩展其LiDAR激光器产品组合,包括在40A电流下将SPL DS90A_3的峰值功率提高到120W。此外,在2019年,它计划发布具有四个通道的SMT激光器,增加视场和总峰值功率。

欧司朗光电公司高级营销经理Rajeev Thakur说:“欧司朗不仅开发符合汽车质量标准的高功率,多通道SMT激光器,而且还与GaN系统等生态系统合作伙伴合作,以解决出现的技术障碍,从而为自动驾驶汽车提供LiDAR技术”。

15   2019-01-01 19:55:10.18 首尔半导体赢得了针对Everlight的所有诉讼,即五项专利诉讼 (点击量:1)

韩国LED制造商首尔半导体有限公司赢得了韩国专利法院针对Everlight Electronics提起的专利无效诉讼。

Everlight的专利于2017年从一家美国公司购买。此前,首尔半导体在英国提起专利无效诉讼,结果Everlight自愿承认其专利无效,英国专利法院命令Everlight向首尔半导体支付约100万美元的诉讼费用。

但韩国专利审判委员会驳回了该无效诉讼。然而,韩国专利法院现在已经撤销了这一判决。因此,首尔半导体表示,它赢得了针对Everlight提起的五项专利诉讼。

德国法院支持其侵权索赔,下令永久禁止销售被控Everlight产品,下令召回2012年7月13日后销售的所有被控Everlight产品。

副总裁Sam Ryu说:“为了确保技术创新者的努力得到尊重,我们访问了众多公司来保证我们的技术不会侵权,同时监控可疑的侵权产品。”

16   2019-01-01 19:54:28.3 与CMOS兼容的轴硅基量子点激光二极管 (点击量:1)

香港科技大学(HKUST)开发了轴硅基磷化铟(InP)模板,用于发射1.5μm的铟砷(InAs)量子点(QD)激光二极管。

研究人员希望这种C波段(1530-1565nm)激光器可以降低硅光子(SiPh)光电子电路成本。

该团队使用轴上(001)取向的Si,这是主流互补金属氧化物半导体(CMOS)电子器件的首选基板材料。C波段发射覆盖了中长途光纤和商用掺铒光纤放大器(EDFA)的低损耗范围。在光学性能和缺陷容限方面,QD结构优于量子阱。

该团队评论到:“通过采用隧道注入结构,现在工作将首先集中于有关连续波(CW)操作方面,其中QD通过超薄InAlGaAs屏障与InGaAs QW分离,以提高载体注射效率,增加InGaAs中间层中的铟组分以引入更大的应变场,将有利于增强位错过滤。”

17   2019-01-01 19:52:02.253 GaN Systems展示GaN基电源系统,可用于无线充电、电动和自动驾驶汽车以及其他消费产品 (点击量:1)

在2019年消费电子展(CES)上,加拿大的GaN Systems公司将展示其最新的GaN驱动开发项目,有关于汽车、储能系统、无线充电和其他电子消费产品。

该公司在CES上的演示包括:一个4通道高功率的LiDAR系统;多设备无线充电;自由定位电容式无线电视和笔记本电脑;便携式储能和发电系统。

使用GaN功率半导体将引入新的节能系统和产品,从而实现更轻、更远的电动汽车,更安全的自动驾驶汽车导航,更高效的无线传感器和更经济的储能系统。GaN公司创造的新节能系统和产品比以往产品体积小4倍,重量减轻4倍,能耗降低4倍。

该公司指出,利用新电子数据密集型技术制造的产品会需要大量电力,公司会采用新的方式去思考和解决电力需求的有关技术。

18   2019-01-01 19:47:56.957 改善III族氮化物高电子迁移率晶体管中的欧姆接触 (点击量:1)

印度理工学院报告:通过改变来源极和漏极欧姆金属触点的组成可改善III族氮化物高电子迁移率晶体管(HEMT)的性能。

将标准金属接触结构与钛/金/铝/镍/金('Ti / Au')的新接触结构进行比较,发现Ti / Au触点表现出低接触电阻和更尖锐的边缘,这使得源极-漏极分离显着减少。研究人员解释说:“低接触电阻,锐边锐度和小源极-漏极分离是高功率和高频的关键。”

研究人员研究了在碳化硅上生长的III族氮化物材料。阻挡层是氮化铝镓(AlGaN)。在这种材料上制造传输线方法(TLM)和HEMT金属接触结构。

结果表明减小HEMT器件中的源极-漏极距离会降低导通电阻(RON)。同时,由于电场增加,击穿电压也降低。在频率相关的测量中,较低的电阻还能够实现更高的单位电流增益频率。

19   2019-01-27 20:38:34.303 IPC的连接工厂计划小组委员会投票最终确定了互联工厂交换(CFX)标准 (点击量:2)

IPC宣布了连接工厂计划小组委员会对IPC-2591互联工厂交换(CFX)倡议进行了投票并批准。电子行业现在有一个行业标准,有了这个标准便可快速,轻松地在其制造业务中实现工业4.0。

IPC CFX定义了真正的即插即用工业IoT标准所需的所有三个关键元素:消息协议,编码机制和特定的内容创建元素。无需中间件即可实现其优势,为制造商节省了大量的成本并提高了可靠性。

IPC CFX为电子制造商提供了巨大的价值,EMS公司可以在其所有设备之间建立无缝数据通信,并实时跟踪所有设备的生产情况。因为它是行业标准,所以IPC CFX为大小公司创造了一个公平的竞争环境,为工业4.0做好准备。

IPC副总裁David Bergman说:“IPC CFX对行业的影响是为制造业务的各个方面带来技术的优化,使自动化的采用灵活。”

20   2019-01-27 20:36:22.267 硅上的多通道三栅极III-氮化物高电子迁移率晶体管 (点击量:2)

位于瑞士和中国的研究人员制造了具有五个III族氮化物半导体沟道能级的三栅极金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管,从而提高了静电控制和驱动电流。

瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)和中国的Enkris半导体公司使用的材料结构由5个平行层组成,包括10nm氮化铝镓(AlGaN)阻挡层,1nm AlN间隔层和10nm GaN沟道(图1)。 阻挡层是以5×10^18 / cm3级的部分掺杂硅以增强导电性。

该团队评论说:“这些结果非常出色,因为它们表明多通道三栅极技术可以降低晶体管在给定器件占位面积上的传导损耗,或者等效地在更小的器件占位面积内提供给定的电流额定值, 这对高效功率晶体管非常有益。”