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中国IC,超速前进

发表时间:2017-03-06

  内容摘要:
  如今在我国首要Fab 厂产线上跑的芯片商品首要商品大都是在通讯、花费电子范畴,特别是面向手机商场的IC 运用。据悉,中芯国际如今有42% 的事务都来自手机范畴,而我国大多数IC 规划公司商品都存在同质化的商场竞赛概率,显着代替商场已有需要仍是干流,此消彼涨,首要仍是存量需要在小幅动摇,商场的总量需要并未见有显着新增,但新增的产能在将来几年会逐渐释放出来。咱们做好了去怎么消纳的预备了吗?
  前语
  《半导体制作》在2015 年末约请的20 位半导体工业链要害性公司掌门人,在“Outlook 2016”专栏中对2016 年我国半导体工业和商场进行猜测,所给出的结论性预告是:“2016 年我国半导体为蓝天白云”。一切大佬的如此达观的猜测却都没能量测到我国半导体工业,特别是IC 规划业的真实热度——IC 规划公司从2015 年的736 家大幅添加到1362 家,这是来自我国IC 规划年会(ICCAD 2016)上的最新统计数据。
  一、Fabless真得需要这么多吗?
  多年前咱们就在呼吁我国的IC规划公司太多了,需要进行有用的结合,参照美、台IC规划规划,以不逾越500家规划公司为宜。但适得其反,就好像我国房价般越操控家数越多,直到本年变本加利呈现了翻倍增量。但出售额小于十00万元的公司从220家添加到742家,添加份额为237.27%。
  从规划公司数量添加来看,我国IC规划业俨然即是一匹脱了缰的野马。参加IC的业者令人惊愕的增速,以至于我国IC规划分会理事长魏少军也对这种超乎预料的“热度”,给了“粗野生长痕迹也对比显着”的提示。魏少军对2016年我国IC规划业全体评述是,“全体技能水平不高、基地商品立异不力、公司竞赛实力不强、粗野生长痕迹显着”等疑问照旧存在,影响规划业继续高速开展的深层对立没有缓解。

  一匹脱了缰的“野马”,仅靠“伯乐”能让其变成真实的“千里马”吗?

  究其原因,魏少军以为,《推动大纲》激发了各地开展集成电路的热心,出台了不少鼓励方针,引起新一轮规划公司的创业热潮;国内集成电路工业的迅速开展招引了大批海归回来创业,呈现了许多草创型IC规划公司;当地政府的各种优惠办法招引老练公司异地开设分支机构,规划公司数量添加了 80.1%。因而,除个别公司外绝大多数公司仍处于草创期间,对国家全体规划和技能的影响不大。影响不大的潜台词是不是就可了解为任其自生自灭?但对那些打着IC规划之名,行投房产物业之实的公司,好像不是那么简单自灭的。好在大基金投IC规划类公司,一是选规划,二是看生长性。
  就集成电路工业热心而言,大基金的杠杆效应现已闪现,各当地针、资金与配套办法都十分给力,直接致使短平快的IC规划业增加率到达惊人的872.46%。这与魏少军报告:2016年中西部地区规划业估计增加74.83%,是全职业均匀增加率23.04%的3倍以上相吻合的。当然,基数低致使巨幅增加的成果是简单被咱们了解的,但人为跑马圈地,以期得到当地资金的分设项目也是直接的驱力,究竟拿到真金白银才是真,至于商品有无商场,或是商品难产乃至胎死腹中,又有谁去关怀呢?

  不该被低起点下的暴增表象迷住双眼,要害是不是可继续

  要想防止钻空子的“出资者”混入扶持资金享受者部队,招商长期有用的吸力应当落在营建工业生态环境。北京中关村集成电路规划园开展有限责任公司董事长苗军表明,北京中关村立异创业生态建造,依靠立异驱动、内生增加的开展形式为其基地竞赛力,指出园区定坐落全球“芯”创基地,将发明集立异、发明、创业为一体的国际化集成电路规划专业园区。从魏少军手中接过2017年承办ICCAD年会大旗的苗军着重,在园区工业开展方向上,中关村规划园许诺20年内都将专心于集成电路职业,以充沛发挥“高精尖”工业在首都经济和胡歌开展中的支持和支柱作用的无穷成效。可疑问是在如今遍地开花的IC出资热土上,能许诺据守20年的参加者又有多少呢?

  在质与量的平衡关系中,咱们通常更热衷于量的增加

  当然,业界也有种观念:因为互联网公司商品更迭速度十分快,且对全部半导体工业链的需要是小量、多品类及迅速的全体处理计划需要,物联网概念下的智能硬件商场是个碎片化商场,就需要有许多草创公司为之服务。来自草创公司的张竞扬以大疆无人机为例剖析,大疆年出货量约为250万台,按一片晶圆出5000颗芯片来算,大疆的主控芯片一年只需要500片晶圆,而大疆无人机全球市占率约为80%,所以半导体职业怎么支持这么的商场值得思考,咱们要一同想办法去处理这种碎片化、十分迅速的商品迭代需要。
  不过,碎片化的需要特征并不意味着是商品的碎片化,而是对于各个特定需要范畴中的全体处理计划。所以,关于全体处理计划供给才干较弱的大量草创公司而言,仍是难逃被商场筛选或被渠道商结合的命运。
  ARM全球EVP兼大中华区总裁吴雄昂以为,物联网范畴十分涣散,割裂的运用场景供给的数据既不规范也不行全部。吴雄昂表明,“没有规范化的数据十分难用,怎么把这种涣散的运用构成一个可以运用的数据是最大的应战。假如咱们可以在规范化的构造方面加以改进,就可以把人工智能推动到更高的节点,这么就会发生新的运用,进而推动事务增加继续下去。”吴雄昂表明,极为贵重的技能与超级杂乱的规划,再加上永远苛刻的开发周期,使得可以跟上技能前进的规划公司越来越少,Fabless形式面临困境。所以,立异与创业应当从曩昔商业形式立异改动以科技立异为主。
  二、Fab产能缺口真那么大?
  全球电子制作基地的定位,加上推动大纲、大基金的“杠杆效应”,促进我国IC工业近年夺得了4个全球最高:IC进口额全球最高、IC规划公司新增量全球最多、Fab新增产能全球最高、IC上市公司市盈率全球最高。如今,我国IC的自给率应当在十%摆布,所以,咱们常把芯片与石油进口放在一同对比,以显IC大开展的紧迫性。因为全球IC前行动力已花落我国,所以这“4个最”会在适当长的时刻内继续下去,但这种继续是以咱们的商品与技能同步提高为前提的,只需在此前提下以“4个最”为代表的我国IC工业才会有健康可继续的开展。
  在停摆十多年后,内地IC的炽热终于让台积电动了心在南京登入开建12寸线。台积电南京总经理罗镇球以为,内地半导体公司典型的特征即是商品的多样化,“就CPU来说,有做ARM的、有做MIPS的、有做Power PC的等,我国CPU遍地开花是全国际最红火的当地。”当然,这是由商场需要多样化所决定的,但内地IC规划公司真的是太多了。
  台积电是个履行派不假,不仅费尽心机满意客户请求,也会想方设法“习惯”内地当地政府的招商目的,其松江厂与南京厂“分家两地”式的内地规划,好像标以商场做法加以注解也站得住脚。


  假如以“大跃进”方法去面临平稳的需要,怎么完成可继续开展?

  除产能外,技能的相对落后也让咱们有另辟蹊径(FD-SOI)的遥想。关于FinFET与FD-SOI的技能道路之争,就如今态势剖析FD-SOI若想迎得商机,能否得到我国商场的支持至关首要。作为FD-SOI技能坚定支持者的芯原创始人、董事长兼总裁戴伟民以为,FD-SOI技能的三个特征十分适用于物联网商场:一是低功耗,FD-SOI特有的体偏压(body bias)特性可以在满意峰值功用的基础上最大程度下降功耗;二是FD-SOI更简单集成RF技能;三是FD-SOI可集成嵌入式闪存,我国内地在晶圆制作方面落后太多,FD-SOI技能是差异化制胜的路径之一。
  但罗镇球以为FD-SOI技能仅仅一个过渡,“台积电评价过很屡次,结论是FD-SOI技能赢不了台积坚持的FinFET技能道路:一是FD-SOI技能不占优,二是FD-SOI本钱也不低,如SOI硅片就比通常硅片贵许多,而FD-SOI如今所谓的低本钱是以献身赢利为价值的。”
  虽然暂无计划导入FD-SOI技能,但联电我国区出售资深处长林伟圣好像也不认同FinFET技能对物联网商场的首要性,“物联网最首要的是把本钱下降,光罩与掩膜费用要足够低才干支持做物联网这种碎片化的运用,没有必要一味提高技能节点,物联网芯片正本并不需要FinFET技能,联电的物联网渠道就专心在40或28纳米的超低功耗技能,2017年下半年咱们的厦门厂会有28纳米商品出货。”


  以发掘老练技能潜能的More than Moore商场时机咱们能捉住吗?

  在建IP渠道的时分是用加法观念在做,把简直一切的功用都放进去,但是当把它完成到商品的时分,是在做减法去寻求本钱下降,但在做减法过程中要保证这个IP用在相同的技能上能得到相同的功用作用,假如咱们商品性质很接近的话,那么“战国年代”就还会存在下去。
  在技能架构与技能道路上,中芯国际是与华为、高通等一同一起协作去开展国内的FinFET技能,如今也是我国内地仅有一家在大力度投入开展FinFET技能的晶圆厂,许多十分令人鼓舞的成果,会在2018年末见分晓。中芯国际商场资深副总裁许天燊表明,“咱们的产能利用率均匀在98%以上。本年以来产能紧张的景象益发严峻,咱们对客户的许诺即是扩大产能。”
  根据公布的中芯国际扩产计划,在上海出资675亿元、选用14纳米FinFET技能的12寸线产能规划为7万片,天津厂也将扩大至全球单体最大8英寸出产线,月产能扩大至15万片。许天燊着重,中芯国际如今首要商品仍是在通讯范畴上,出货最大的手机芯片要占到42%,华为手机里边就有逾越十颗芯片都是在中芯做的。不过许天燊也透露,中芯国际最近在IOT支持渠道建造上花了很大力气。
  在“大跃进”式产能扩大浪潮中,咱们有必要面临订单是不是能填满所规划的新增产能,假如没有新增运用变成商场增加新引擎,那咱们就要有长期过苦行僧日子的充沛心理预备。就IoT开展前景,戴伟民表明,物联网总的开展前景极好,但细分开来每个运用商场规划都不令人满意,现状是为一个物联网运用去定制一颗芯片,连工程费用都收不回来。林伟圣也指出,物联网规范多,各种商品规格也一直在变,这是IoT商场商品规划多样化的特性,不像手机或PC根本上都是亿级商场,如今IoT单一商品年出货量能上千万就现已很不错了。
  鉴于此,在新建产线的一起,咱们是不是要思考下提高现有产线的出产功率及柔性制作才干。听说,华虹8寸线如今每月能做到500多个商品。正本,一味的扩产是在给老外挣钱,而技能提高才是赚他人的钱。罗镇球表明,对产能需要的大起大落通常都是中小公司,以台积电规划来看只做一种技能是最有用率,本钱最低。

  我国IC不一样商品范畴规划公司及出售散布(单位:亿元人民币)

  三、IC需要是新增仍是代替?
  适销对路的商品则是公司做大做强的根本。商场认可的商品一是代替需要,二是立异需要,客观而言咱们如今更多的仍是以价廉物美商品争当代替者的人物。IC规划公司数量迅速增加,对EDA、IP及规划服务商来说是个好消息,但这是在咱们尊敬游戏规则前提下才干表现出来的利多。
  扎堆花费类、多媒体等趋于饱满需要商场仍是干流,所以咱们日子过得辛苦也属必定。但得到大基金照顾的国科微电子这些年在卫星电视与安防监控范畴取得了较好的收成,并开端规划WiFi和GPS商品,以及商场前景更为看好的固态存储器操控器(SSD Controller)。大基金的如虎添翼之举得到了国科微电子总裁助理隋军的充沛肯定:SSD操控器既归于国家工业方针导向,又符合存储技能开展方向。隋军表明,国科商品定位原则是走性价比,保留客户最需要的功用,以最合理的本钱给到客户。隋军以为价格战是不归路,“咱们还处于联手商场强者把海外厂商赶出去的期间。”
  想在EDA商场分得一杯羹绝非易事,华大九霄首席技能官杨晓东说,“在大地图数据处理技能方面,华大九霄是国际纪录保持者,咱们的商品现已协助许多规划公司处理了海量数据带来的困惑。”杨晓东称,全球20多家预备用十纳米技能流片公司都用到了华大九霄的时序收敛东西,且华大九霄如今正在与国际上最抢先的Foundry协作研制7纳米时序收敛商品。跟着技能往下推动,地图规划实际上比电路规划更首要。瞄向竞赛对手相对较弱的地方打开规划,这么才会有时机参加到顶级公司技能协作伙伴部队中去。杨晓东以为,EDA在全部工业里边是必不可少的环节,咱们的确应当思考怎么出资介入了。
  说起EDA的人物,Mentor Graphics全球副总裁兼亚太区总裁彭启煌以为,越是抢先技能,规划公司越要想办法下降流片危险,对规划公司来说重新流片的时刻本钱比流片费用更难以承受。彭启煌以为,体系剖析一定要做完好,而良率恰是EDA公司的价值地点。期望咱们记住三件事情:第一个即是下降危险,选用抢先技能全部后端验证是十分杂乱的;第二个是一体化验证,第三即是全部测验对质量请求,特别汽车电子质量请求十分高。对于物联网不仅仅硬件,一定是硬件和软件联系,即是供给一个渠道做先期的开发、验证及挑选,如IP、内核架构等,尽最大的也许把危险降到最低。从全部工业开展来看,任何新式商场的壮大,早晚要有规划才干在国际有竞赛力,保持跟最抢先公司的协作,处理下一个疑问,咱们才干一起生长。


  没有设备资料支持的我国IC制作实际上即是在给国际商场打工

  Cadence全球副总裁兼亚太区总裁石丰瑜将规划公司遇到的艰难视为时机。“芯片还在跟从摩尔定律走,晶体管不断增加,体系越来越杂乱,曾经不会遇到的疑问如今都遇到了,曾经不需要主动化的流程都有必要主动化了。” 期望我国商场有健康开展,不过这个健康开展不仅仅规划公司,是要全部生态链的一起尽力。咱们期望可以有更多的公司来规划芯片,但现实是跟着公司数量结合对东西套数的需要变少了,不过对总类请求却变多了。客户在往下掉,咱们只能往外扩。如现代封装有太多高速接口而提高了杂乱度,芯片封装里边的热也是一个疑问,热会引起芯片的漏电疑问,这些正本没有的生意如今跑出来了,这都是咱们将来要尽力的方向。
  Synopsys全球副总裁兼亚太区总裁林荣坚着重,万物智能商场还需有几年的酝酿,是一切公司的时机,根据Synopsys的调研成果,以如今18个月IC规划来算,体系规划调试均匀需要9个月时刻,有一半的时刻被体系规划占用,看似时刻很长但实际上许多公司都以为这个时刻长度仍不行用,这说明在全部IC规划层面上的确面临很大的应战。我国需要开展高端技能,自个要独自开展难度很大、门槛很高要有足够的心理预备,我国最大的优势在于我国全部商场十分兴旺,怎么在这种优势底下拿到全国际的资本做强做大,再不断优化这件事要想明白。要想真实逾越抢先国家或抢先公司正本需要许多年的堆集,如在物联网商场上的硬件人才就要加强对体系、对软件的了解度。
  我国许多IC公司实际上就靠“一招鲜吃遍天”,一款商品决定着其生死存亡,天然不愿意冒险,大都面临现实挑选先走“me too”之路。这对严峻依赖IP、制作技能和EDA东西的我国规划公司清楚又是一个应战,国内一些规划公司喜爱抢先技能的主因,也映衬出其借助拐杖急于求成的初始心态,短期内十分难以走出这种困境。
  投合这种火急需要,来自成都的锐成芯微,致力于极低功耗物联网芯片的IP开发和全部体系渠道的建立。锐成芯微副总经理向建军称,协助规划公司下降本钱即是锐成芯微的基地竞赛力,锐成芯微超小面积的模拟IP只需惯例规划面积的几分之一。向建军以为,立异来自两个方面,一个是商场开展需要,一个是本钱压力。有立异才会有更便宜、更好用、更习惯年代开展的商品呈现。锐成芯微想专心于物联网和信息安全范畴,发明一个完好的,并且对于将来物联网量大、单一种类对比多,而每一个种类量又对比小的特征迅速供给一套计划,把全部规划周期从原先一年半可以缩短至6到9个月,以不一样的道路和技能走出一条自个特征的开展之道。向建军说这依赖于:一是需要对技能了解十分深,二是模块电路架构都是完全新的构造,三是在体系层面上的结合才干。

  商场份额微不足道的国产半导体设备资料业老是被Foundry干活的号子声所淹没

  来自中半协统计数据显现,2016 年我国集成电路工业全职业出售收入预期为 1518.52 亿元,比 2015 年的 1234.16 亿元增加 23.04%。全年出售到达 228.35 亿美元(按1:6.65 兑换率),估计占全球集成电路规划业的比重将进一步提高。可见,我国无穷的运用商场是一切参加者的时机,无论是国科仍是锐成芯微以及华大九霄,只需找准商场定位总会觅得自个的生存空间。但统计数据也显现,IC全职业中的680家公司出售额占到总额的86%,余者700多家公司的出售收入只占到14%,这也佐证了上文提及任其自生自灭而无关大局之说。
  值得重视的是,在当时新一轮集成电路出资热潮中,国产半导体设备和资料的缺失尤为凸显,绝大多数资金被用于采购进口设备和资料。SEMI全球副总裁、我国区总裁居龙就屡次指出,如今我国半导体设备和资料占全球商场份额不足1%,严峻制约着国产芯片工业的自足、健康开展。我国半导体工业不怕慢,就怕因乱而丢掉了可继续开展动力,咱们沉下心来让量的扩大建立在技能才干提高的基础上表现出其价值地点。
  另一方面,如今在我国首要Fab厂产线上跑的芯片商品大都是在通讯、花费电子范畴,特别是面向手机商场的IC运用。据悉,中芯国际如今有42%的事务都来自手机范畴,而我国大多数IC规划公司商品都存在同质化的商场竞赛概率,显着代替商场已有需要仍是干流,此消彼涨,首要仍是存量需要在小幅动摇,商场的总量需要并未见有显着新增,但新增的产能在将来几年会逐渐释放出来。咱们做好了去怎么消纳的预备了吗?amp连接器,咱们现有的产线 效能都发掘出来了吗?


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