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科技
作者:亿欧
2021-07-27 17:44
[亿欧导读]

目前来看,中国若想实现半导体产业链国产化,还需要在IP核、非易失性存储器(non-volatile memory),以及高端芯片制造等三方面提高研发投入。

亿欧智库Ivan Platonov:实现中国半导体产业链国产化需在IP核、非易失性存储器及高端芯片制造三方面持续发力

题图来自“原创图片”

7月22日下午,2021亿欧EqualOcean年中分析师发布会暨品牌升级战略会于北京后山艺术空间顺利举行。此次发布会以“数·智进化论:从科技驱动到赋能商业价值”为主题,分享了亿欧智库2021年上半年的研究成果。会上,来自亿欧智库的分析师就各自研究领域的行业现状与数字化进程进行了复盘梳理和趋势研读。

透过一部手机,亿欧智库分析师Ivan Platonov以《口袋里的世界:智能手机背后的全球半导体产业分析(World in Your Pocket: Analyzing Global Semiconductor Industry Through Smartphone Teardown)》为题进行了精彩分享。

核心观点:

1. 由于全球人力分布及国家在不同行业独有的优势,先进终端产品市场逐渐成为最能代表现代科技行业现状的一个例子。

2. 中国半导体产业链国产化一直受到政府及社会各方的重视。中国若想要实现这个目标,目前还需要提高以下三方面的研发投入:IP核、非易失性存储器(non-volatile memory),及高端芯片制造。

3. 过去五年中,中国集中于半导体后道领域发力,在半导体材料及封装测试部分都取得了不小的进步。这也是引发了新一轮中美科技战的原因之一。

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以下是演讲正文(翻译稿):

半导体行业似乎永远被话题及各类炒作围绕。最近,全球芯片短缺及中美贸易摩擦再一次使芯片市场受到商界及媒体的广泛关注。然而,作为外行人,我们很难从那些新闻报道或专家演讲中理解其背后的故事。

今天,为了帮助更多人理解半导体产业现状,我将会为各位解释以下三个问题:

1. 是什么铸就了现下国际化的半导体产业链?

2. 中国半导体产业本土化有哪些痛点?

3. 为什么中美半导体竞争愈演愈烈?

前两个问题我将会运用时下最为成功的一款商品来解决。而最后一个问题,我将会使用两张图表告诉各位答案。

在开始进入话题之前,让我们先来了解一下计算机时代以来全球所取得的技术进步。上世纪60年代起,社会逐渐步入计算机时代,每个人使用一台笨重的电脑设备。1980年至2000年左右为移动互联网时代,我们每个人都开始拥有一台便携式设备,有可能是一部小灵通也有可能是一台笔记本电脑。而现在,我们正处于万物互联(IoE – Internet of Everything)时代,互联网将任何设备、事物、人都通过互联网连接起来,并使其在网络进行通讯。正应如此,全球人均设备数量正在日益增长,每天都会有新的功能和连接机制涌现。

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智能手机作为移动互联网时代后期的产物,自面世以来深受人们追捧。这类终端设备承载了许多我们需要每天进行的活动,因此我们对手机的依赖程度也在逐步加深。根据我们的预测,保守估计目前全球范围内有超过100亿部智能手机此刻正在运作。

显而易见,高端智能手机因为其昂贵的价格,很难拥有最大的市场。但是此次我们选择了各智能手机品牌高端产品系列,因为他们所涉及的产业链最为独特。通过对各大品牌商的比较,我们可以明显看出,华为Mate 40系列拥有最大的价格区间。同时,这也是美国政府打压华为,阻止台积电(TSMC)为华为生产芯片前最后发售的一个系列。因此,我们选择了通过对Mate 40系列的深部剖析来回答一开始提出的三个问题。

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首先,让我们聚焦于Mate 40的外部配件-屏幕和摄像机模组。在这两个方面,华为的供应商主要集中在亚洲地区(日本、韩国等)。BOE京东方,目前国内当之无愧的显示产品龙头企业,是唯一上榜的本土供货商。

华为,作为内地智能手机制造商的领头羊,在半导体产业链国产化中做出了许多卓越的贡献,这点在Mate 40系列中就能深刻体现出。尽管如此,我们依旧可以看到部分配件依旧是由欧洲及美国公司供货,例如该系列使用了英国Arm的IP和美国Google谷歌的手机操作系统,以及其他一些非亚洲地区供应商。

相比之下,苹果最新智能手机系列iPhone 12则显得更为“国际化”: 遍布全球的十多家顶尖半导体供货商们都参与到了该款深受消费者追捧的产品的制造过程中来。

深入剖析华为Mate 40 Pro系列的主板部分,通过锁定各个芯片的源头制造商,我们可以清楚总结提炼出目前中国高端科技产业链的三大痛点:非易失性存储器,IP核及高端芯片制造。正是因为这三大痛点,中国距离半导体产业自给率达到70%这个目标还有一定空间。

在进入第一个行业痛点前,我们首先来了解一些中国半导体的闪光点。通过几代科研学者的共同努力,中国半导体已经在部分领域实现一定成就,足以与世界顶尖水平比肩。例如在只读存储器(ROM)领域,华为旗下负责芯片设计的子公司海思HiSilicon已经成功设计出与具有市场竞争力的产品。但是,目前只读存储器市场商业化已经较为成熟,产品种类繁多,对于芯片设计公司而言设计难度相对较低。

然而,其他除只读存储器以外的非易失性存储器及易失性存储器则是第一大痛点。中国的设计及制造能力还无法与全球领先水平相比。为加快缩小与他们的科技差距,政府出资建立了坐落于合肥市的长鑫存储,这也是中国目前动态随机存取存储器(DRAM)市场中高端产品唯一有能力的供货商。长鑫存储从建立之初到现在都是政府重点投资项目,资金充足,可是它目前的最先进产品LPDDR4移动DRAM依旧落后于世界顶尖水平数年。

另一个可能的瓶颈在于IP核,或者说是IC架构。从头开始构建符合当下芯片设计公司需求的IP核是一件极其繁琐且昂贵的事情,技术层面也有许多需要克服的困难。中国在过去几十年中一直使用的都是外国企业授权的指令系统。直到今年4月,龙芯中科推出的自研LoongArch自主指令系统才打破了这个局面。但是由于外国企业在市场上已经具有一定主导地位:Arm公司确定将继续在中国开展授权业务;RISC-V开源结构指令集也得到了更多市场认可度。这或许会在一定程度上妨碍本土芯片设计公司去选择国产指令集LoongArch。

第三个行业痛点,毫无意外,是内地目前缺少高端芯片的制造能力中芯国际是目前中国大陆最大的芯片代工厂,已经实现量产14nm和28nm芯片。但是,目前世界顶尖代工厂台积电和三星已经实现5nm芯片量产。中芯国际或许还需要5年时间及大量的研发投入才能赶上台积电与三星的现有水平。

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中美两国的科技站愈演愈烈。美国正在不遗余力的向中方施压打击,以稳固起行业霸主的地位。美国的担心其实也不无道理,中国近几年在全球半导体产业链的份额正在不断扩大,在半导体材料、晶圆制造和封装检测领域的总体市场份额从2015年的2%、6%和9%增加到2020年的13%、16%和35 %。在许多领域中,中国企业已经占据了行业头部,成为不可替代的存在。

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最后,中国半导体行业的快速发展令我们所有人敬佩,但是在未来,依旧有许多需要攻克的问题值得我们加以重视。亿欧EqualOcean将持续关注中国半导体的发展,谢谢大家!



亿欧EqualOcean致力于为全球企业和政府决策者提供行业研究、投资分析和创新咨询服务。掘金数智化发展趋势,是亿欧EqualOcean以及亿欧智库长期探索的方向。未来,亿欧智库分析师将继续秉持独到眼光深入各行各业进行高精专的内容输出。

如需获取本次演讲文件,或对相关领域报告有任何疑问,可进群进行交流。

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