两分钟三个维度浅析芯片产业

2024-06-17 10:18:07 新闻中心

  如果你是芯片行业的从业者,这当然是你的必修课;如果你是一位目光敏锐的投资者,这便是你做出正确决策的前提;但如果你只是路人甲,是否也有必要了解这个属于科技前沿的领域呢?答案是肯定的。

  这不仅因为芯片的运用在日常生活中无处不在,更因为芯片是数字世界的基础,在数字化技术深度嵌入人类社会的当下,理解芯片,也就理解了社会前进的方向。

  芯片的本质就是半导体集成电路,就是用简单的晶体管开关构成了一个复杂系统。也就是这一个芯片,创造了今天的数字世界,让人类进入到一半物质世界一半数字世界的新时代。

  在数字世界里,货车重量可以被迅速传播、快速计算、长久存储。公路管理部门可以拿这一些数据去做超重监控,统计每年公路运输总量。商务部门能得知这个地区商贸、物流的信息。这一些信息经过芯片处理,人类原本在物质世界里做的一切,几乎都可以在数字世界完成了。比如在购物网站买一包饼干,几天后快递送上门。这包饼干从出库、运输直到你手里的这样的一个过程,都是靠数字世界的信息来控制的。

  芯片是数字世界的基石,更是物质世界与数字世界的唯一接口,芯片技术决定了我们信息技术的水平。一个指甲盖大小的芯片上有多少个晶体管呢?举个例子,华为麒麟990芯片,就是由103亿颗晶体管组成的。

  至于为什么一系列开关连接到一起,就能实现计算、存储的功能,是因为计算机中所有智能的运算,都能还原成最基本的0和1,分别对应晶体管电流的中断和连接。因此,晶体管数目越多,芯片能处理的运行越复杂。

  今天,随着智能化的浪潮席卷社会,从目之所及的消费电子、家用电器,到正在风口上的新能源汽车,芯片越来越成为电子设备上不可或缺的器件之一。

  并且,芯片产业的热潮还将持续延续下去。过去三十多年中,全球芯片产业保持了年均近10%的增速,2021年全球市场规模约为5600亿美元。

  许多人关注到芯片,是因为美国针对华为的芯片禁令。为什么芯片产业会有“卡脖子”问题呢?

  因为芯片是一个高精尖和专业化的产业,需要全球分工来协同完成,而美国在整个芯片产业梯队中处于领头羊并且垄断了核心技术。

  * 下游为 IC 封装测试、相关生产制程检测设备、零组件(如基板、导线架)、IC模组、IC渠道等

  相应的分工模式有Fabless模式,即专注于芯片设计业务,将生产、测试、封装等环节外包,以及Foundry模式,只负责制造、封测的一个或多个环节,不负责芯片设计但可以同时为多家设计公司提供服务。

  正因为芯片生产的每一步都需要非常高精尖的技术上的支持,并且每个环节都有把持该项前沿工艺的有突出贡献的公司和国家,因此中国在实现高端芯片比如手机处理器芯片的制造上,依旧道阻且长。

  此外,目前全球半导体设备市场主要被美国及日本垄断,中国半导体制造设备整体自给率比较低,尤其在光刻、涂胶显影等尖端设备方面,国产化率均在5%以下。

  除设备,半导体生产还会用到大量的材料,而日本是全球半导体材料的龙头,在全球半导体材料市场占有的综合份额高达52%,生产半导体必备的19种材料不能离开日本企业的生产,与此同时,国内半导体材料的自给率整体不高,其中光刻胶、电子特气国产化率同样不足5%。

  当前,中国是全球最大的半导体芯片消费市场,根据美国半导体产业协会(SIA)发布的数据,2021年全球售出1.15万亿颗芯片,销售额达到创纪录的5559亿美元,其中在中国市场的销售额同比增长27.1%至1925亿美元。

  芯片产业是一个国家高端制造能力的综合体现,是全球高科技国力竞争的战略必争制高点。由于起步较晚,中国芯片制造水平与国际巨头还有很大差距,发展严重受到其他几个国家限制,中兴危机更激励自主芯片产业的崛起。毫无疑问,当前中国的集成电路产业迎来历史上最好的黄金机遇期,但要抓住发展机遇,还有很多难题需要攻克。从长远来看,美国在芯片生态链中的核心地位依旧难以撼动,但中国通过加大投资及人才教育培训,有望建立自主产业链,建设本土可控的成熟制程产线,而新技术、新赛道上的突破,则能帮助国产芯片更好地迎头赶上。返回搜狐,查看更加多

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