⑴ 月訂單1.87億顆,晶元國產化浪潮下,高端電源晶元市場的角逐
在全球貿易戰和經濟增速放緩的國際形勢下,晶元的國產化勢頭不可阻擋,一方面中國是最大的半導體消費國,還有美國對我國IC產業鏈的限制,這些都促使我們自主自強。據相關數據顯示,2019年我國晶元自給率僅為30%左右,國家規劃到2025年,中國晶元的自給率要達到70%。除了存儲晶元和處理器晶元,電源晶元也是最大的一塊蛋糕之一。
電源管理晶元主要是負責電子設備系統中電能的轉換、配電、檢測和電源管理,負責將源電壓和電流轉換為可由微處理器和感測器等使用的電源。人們的生活已離不開電子設備,電源管理晶元對電子系統而言是不可或缺的。雖然目前國內的電源晶元企業實力和國外頂級廠商相比,還有些差距,但是在產品種類上正在逐漸完善,具備了一定的國產替代能力,中國的電源管理晶元企業毛利率水準遠高於其他行業,高盈利能力吸引了潛在進入者不斷湧入市場。據相關數據統計,2015-2020年中國電源管理晶元市場規模逐步增長,年增長率約9%,新的應用領域層出不窮,電源晶元市場正在迎來很多新勢力,產業的革新正在進行當中。截至2019年底,電源晶元行業的企業數量超過1500家,近五年,年平均增長60家以上。
痛並成長著的國內電源晶元市場
由於電源管理晶元行業盈利能力較強加上進入門檻較低,每年吸引許多潛在進入者競相投入,但大部分電源管理晶元企業由於技術門檻不高而只能在低端市場惡性競價。電源市場繁榮的背後,也凸顯了很多行業的問題,企業創新能力不足、同質化產品嚴重、製造工藝不成熟、產品的一致性差、行業價格戰等痛點,國內企業對於高端產品的研發投入少,害怕失敗和創新的投入,這些問題不解決,中國的電源IC產業很難和國際媲美。目前,電源管理晶元正朝著高效低耗化、集成化、內核數字化、智能化等趨勢發展,高端的電源晶元正是市場的剛需。
正是因為門檻不是很高,很多國內的新公司通過無晶圓模式切入到電源IC市場,但是這些企業往往定位在電源的中低端電源管理晶元領域,做到最後往往受制於價格的巨大波動,行情不好也容易導致公司業績波動。
對於國內企業從事中高端電源晶元產品,一個最大的壁壘就是缺乏產業鏈的配合以及昂貴的晶圓製造成本,沒有自己的完善產業鏈,電源IC企業想角逐高端市場難上加難,企業發展自然也受限。
在筆者采訪的企業中,有一家老牌的電源IC企業,它們正在用高端的電源產品對標國際大廠。深圳芯茂微電子是一家位於深圳羅湖的高端電源IC廠商,公司擁有自己的封裝廠,具備電源的全產業鏈優勢,主要聚焦在BICMOS和BCD工藝平台進行產品研發,貼近客戶需求進行正向定義、設計、封裝、測試和銷售晶元產品,其晶元廣泛應用在物聯網、智能家居、消費類電子、通信、計算機、機器人、無人機、電力電子和醫療電子等領域。
雖然國內電源廠商近年來取得了一定的成績,但是這遠遠不夠。曾經有業內人士說道,中國的電源管理晶元市場份額八成被歐美廠商壟斷,國內企業在高端領域的市佔率不到一成。國產替代形勢嚴峻。狹路相逢勇者勝,芯茂微電子的市場策略就是和頂級國際廠商競爭並佔領市場,取得客戶對公司的認可。芯茂微表示,對標美國PI、MPS、ON、NXP、TI等廠商是公司目標,現階段主要聚焦1000W以下模擬電源,2030年成為AC-DC電源晶元領域全系列的國產產品第一的供應商。
芯茂微電子總經理趙鑫表示,"芯茂微電子聚焦於AC-DC電源管理晶元,所謂AC-DC,就是高壓交流電轉為低壓直流電,可以說是所有用電設備的工作基礎。經過10年的積累,產品功率從5W突破到300W,擁有數十項國內發明專利及海外PCT,銷售數量及金額已進入AC-DC電源晶元領域國內前三甲。"
憑什麼角逐高端電源晶元大蛋糕?
對於電子設備所具備的功能越多,性能越高,其結構、技術、系統就越復雜,電源管理晶元的性能離不開先進的工藝和設計技術,新的工藝、封裝和電路設計技術能提高電源功率密度、延長電池壽命和減少電磁干擾以及增強電源和信號完整性,從而讓晶元系統更安全。對於高端的電源晶元廠商芯茂微電子而言,這些核心的技術它們掌握了精髓。
能進入高端的電源IC市場,必須具備強大的質量管控能力。據悉,芯茂微的全線產品均通過ISO9001,14000和18000的質量體系認證,芯茂微也承擔了"Gan高頻電源驅動晶元"深圳市技術攻關項目,參與了2019年廣東省重大專項,對每一個電路的設計產品質量的嚴格把關,是芯茂微取得技術突破、獲取成功的第一要素。在晶元製造過程和封測出貨過程,芯茂微都選擇國內首屈一指的製造商合作,確保製造過程中的質量管控,客戶滿意始終是我們的質量目標。完善的產品停產管控體系、客訴管控體系、產品迭代管控體系、生產管控體系和新品開發管控體系是芯茂微質量保證的關鍵。
芯茂微電子的"殺手鐧"
1、完善的電源晶元全產業鏈
隨著工業領域對大功耗器件節電的需求,5G、物聯網、智能電表、電動 汽車 、智能機器人等新興應用也需要更好質量的電源管理IC,電源管理晶元產品的發展趨勢表現為多樣化,體現在供電電壓趨勢、數字電源管理趨勢、產品設計周期縮短趨勢、產品面積縮小趨勢和低成本趨勢等。芯茂微的全產業鏈優勢就是能更好的控制產品質量和成本,從電源晶元的工藝開發、系統定義、產品定義、晶元設計、版圖設計,再到產品的流片中測、封裝成測、功能性驗證、質量與可靠性驗證、批次性驗證、系統驗證應用方案等,這些都是芯茂微自己的團隊完成,可控性很強。通常情況下,包含所有環節的設計公司不足15%,很多同行的公司缺乏工藝開發、系統定義、產品定義、質量與可靠性驗證、批次性驗證、系統驗證等環節,擁有完善的電源晶元全產業鏈公司具有很大的市場優勢。
芯茂微表示,公司上游供應鏈中,晶圓代工部分均在全球排名前十的FAB廠商,如TSMC、華虹宏力等,封測代工部分在均全球前十的封裝廠進行代工,如長電 科技 、華天 科技 等,穩定的供應鏈正是產品優秀質量的保證。
對於工藝技術的持續投入,正是芯茂微不斷發展和壯大的"利器"。2020年3月,衡陽市第一批產業項目集中開工儀式視頻會議在高新區舉行,湖南矽茂5G半導體產業園在開工儀式上全面啟動,該項目總投資10億元,項目公司為湖南省矽茂半導體有限責任公司,深圳芯茂微就是其大股東。
2、先進的工藝和技術
和設計企業相比,掌握晶圓製造能力的設計公司無疑是擁有更多的技術優勢。歐美和台灣地區正是掌握了這個核心,占據領先位置多年。由於電源管理IC的技術成熟度越來越高,產品的差異化成為搶占市場的關鍵。
BICMOS是把雙極型晶體管和CMOS器件同時集成在同一塊晶元上的新型的工藝技術,它集中了上述單、雙極型器件的優點,取長補短,針對高速和高性能的晶元生產。芯茂微已經推出了獨特的700V BCD工藝平台、12W 以內內置BJT AC-DC 電源晶元、同步整流技術、高壓BUCK非隔恆壓恆流電源晶元、200W以上大功率正反激系列原副邊配套晶元等。
據悉,芯茂微的700V BCD 工藝平台優勢在於擁有自主知識產權,先進的襯底終端技術、功率集成技術、內部多種器件集成等應對市場的高度集成化需求,可以定製客戶需求的各種不同類型的功率器件及控制晶元,這個平台獲得了國家 科技 進步二等獎。
隨著5G及快充的逐步普及和應用,產品功率提升要求增加,要求同步整流耐壓更高、內阻更低,DCM模式也會轉向CCM模式,在CCM模式下對同步整流開通和關斷的檢測與控制技術要求更高。高功率密度、小型化都是今後的主流,要求同步整流的檢測、環路響應及控制的速度要更快。
據介紹,同步整流晶元技術在高功率密度電源領域應用上有很大優勢,芯茂微在同步控制器研發階段的時間超過6年,技術水準和產品穩定性處於行業領先水平。芯茂微相關人員表示,公司主要聚焦18~300W適配器市場,芯茂微做的合封高壓同步整流晶元性能,目前已在亞洲區域領先,並助力2018年的央視春晚及元宵晚會顯示大屏。在PD快充市場、生活電器市場、手機充電器市場領先對手至少一代,如LP2801、LP3667、LP3669系列產品,均具有外圍簡潔、高性能、高可靠性、低功耗等特點。
據了解,2009年,芯茂微推出了國內第一款高壓 700V工藝晶元LP2703/45,量產產品的功率從12W提升到國內領先的500W。2014年,芯茂微推出自供電 AC-DC 電源晶元LP377X/378X等系列產品,深得客戶認可,累計出已超過40億顆,目前出貨平均50KKPCS/M。2020年10月,單月訂單已突破1.87億顆。針對大功率正激電源,芯茂微電子在2018年量產了LP9901,SRC01等同步整流控制芯
片,所生產的產品已經進入春晚市場。2020年推出行業集成度最高LP3715/6C系列自供電產品,憑借優異的性能和可靠性,得到了聯想等大客戶的認可。
五年後目標是在AC-DC領域國際前五
如今,芯茂微電子已在高端電源晶元領域取得了很多成績。2018年,獲批GaN電源驅動晶元深圳市技術攻關項目,200W電源整流晶元被春晚電視牆採用,是物聯網wifi模塊AC-DC電源管理晶元行業標准牽頭單位;2019年,公司量產銷售產品功率提升到500W,獲批廣東省重大專項"Si 襯底上 GaN 基功率器件的關鍵技術研究及應用,在AC-DC模擬電源晶元領域銷售數量和金額領先友商。
提升產品的工藝良率、穩定性和產品可靠性是公司的目標。公司的團隊實力強大,涵蓋電源晶元的工藝開發,系統設計,電路設計、版圖,產品驗證、測試、封裝、考核,系統驗證、考核,質量體系,銷售,財務,人事等。未來,在5G、AI、物聯網、新消費電子、 汽車 電子等應用對電源晶元的需求增加,國內的電源晶元廠商迎來了一個反超國際大廠的良好機會。芯茂微電子總經理趙鑫表示,集成電路是個非常艱苦的行業,為了吸引人才,留住人才,發揮人才的主觀能動性,芯茂微的持股員工數已超過總員工總數量的20%。未來,我們會在專注人才投入的同時,大力增加研發資金的投入,產品功率突破到10KW,進入本領域國際前五強。
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已對相關居住地落實終末消毒措施。青浦區龍聯路58弄,新府中路1655號,盈港東路8300弄,北青公路3488號,華紀路189弄,新鳳南路233弄,華盈路1085號,青松路129弄,莫家圩水塘上,外青松公路6161號,滬青平公路2095號。已對相關居住地落實終末消毒措施。。
沒有辦公桌,師傅們就在地里埋上四根棍子,上面放一塊木板搞設計;沒有造型設備,楊振林就風塵僕僕地帶隊去外地暖氣片廠學取經;沒有車間,工人們就用秸稈、蘆葦打成箔圍成簡易車間;沒有食堂,工人們就從家裡帶高粱面窩窩頭,就著廠里免費供應的開水當工作餐;三位外聘技術師傅每天能吃上一碗熱面條,就是全廠的待遇。那時候,冀縣民間流傳著一個順口溜——遠看像逃難的,近看像要飯的,仔細一看是冀縣暖氣片的——可見最初創業之艱難。然而,縱有千難萬難,楊振林帶領著師傅和工人們,沒日沒夜地研究、一次次地艱難試驗,大夥兒擰成一股繩、鉚足一股勁,心中只有一個念頭:一定要生產出合格的暖氣片!1973年8月,家來廠考察的甘肅省蘭州市物資局,看到楊振林和工人師傅們艱苦卓絕的干勁,被他們執著奮勇的精神所打動,在該廠根本不具備工業化生產的情況下,冒著風險從蘭州發來了200噸生鐵、100噸焦炭。。
25女,50歲,居住在南山區南山街道前海時代廣場,在隔離觀察的密接人員排查中發現。26男,31歲,居住在南山區南山街道7天連鎖酒店(學府路店),在隔離觀察的密接人員排查中發現。27女,47歲,居住在南山區南頭街道前海東岸花園,在隔離觀察的密接人員排查中發現。。
主要性能及特點
電、液聯合控制 該車的控制系統綜合利用了電控和液控的優點,通過電控系統控制液壓閥組,提高了使用可靠性和效率。
發動機功率輸出自動控制 發動機功率輸出控制即油門控制可通過電氣系統實現全自動控制,滿足垃圾壓填循環和推擠卸料時對功率的要求,在其它工況下,發動機自動處於怠速狀態,可減少功率損耗和故障發生率,降低耗油,提高使用經濟性。
框架結構 垃圾箱採用加強梁和鋼板焊接而成牢固的框架結構,側面和頂面為圓弧曲面,外形美觀,重量輕,受力好,不變形;推鏟由矩管骨架和折面板構成,不僅結構輕巧,又能使垃圾均勻分布,卸料干凈徹底;填裝器主要由填裝器殼體、滑板、刮板等構件組成,各構件採用受力良好的梁板或箱型結構,結構牢固,重量輕。
密封處理消除二次污染 垃圾在壓縮裝填和運輸過程中處於封閉狀態。垃圾箱與填裝器接合面裝有特製的橡膠密封條,採用鎖緊裝置壓縮密封;污水箱上安裝有獨特的排污閥,密封可靠,不易堵塞。填裝器蓋選裝完全遮蓋住填裝器投料口,消除轉運過程車尾氣流擾動造成垃圾塵屑飛揚的現象,外觀更加美觀。
液壓舉升安全迴路 在舉升填裝器的液壓系統中,設置了雙向平衡閥。該閥不僅保證了填裝器平穩下降,同時隔斷了舉升油缸與液壓膠管的直接連接,即使油管爆裂,填裝器也不會突然落下,提高了使用安全性。
先進的電控系統 採用PLC一鍵控制,控制電路在控制器內生成,採用邏輯迴路保證各操作指令按順序執行,同時保證各操作指令之間互鎖,外部只有線路連接,降低了故障發生率,避免了誤操作造成的事故,提高了可靠性;特別設置的緊急制動按鈕可使垃圾壓填機構在任何狀態或任何位置停止,保障作業人員、設備的安全。
填裝器與箱體結合採用鎖緊機構,滑板採用尼龍滑塊導向 填裝器與箱體結合部結構合理,並採用鎖緊全密封技術。滑板軌道採用高強度錳鋼材質整體沖壓成型,滑板運動採用尼龍滑塊導向。
自動、手動操作系統 各機構的工作均有自動和手動兩種操作方式,如自動操作出現故障,可用手動操作完成機構作業和卸出垃圾,既保證了垃圾車的高效率工作,又為調試、維修和故障處理提供了極大的方便。
方便的操作控制 作業控制盒分別安裝在駕駛室內和車尾,駕駛室內的作業控制盒可控制推擠卸料和選擇操作模式(如自動或手動),車尾的作業控制盒則控制壓填機構和翻桶機構的作業,使用操作十分方便。特別是在垃
圾填埋場,作業人員無須下車即可完成卸料和污水排放。
高質量的元件 電氣、液壓系統的關鍵元器件均採用知名元件,如控制器、多路換向閥組、按鈕、油缸密封件等,提高了垃圾車的使用可靠性。
雖然說重汽18方壓縮垃圾車不少,但是對於不熟悉這個行業的人來說,要找到這些重汽18方並不容易。因為一開始會不知道從哪裡下手,而且還需要考慮重汽18方的產品質量問題,如果隨便找個重汽18方廠家的話,對於其產品也會沒什麼信心。今天就給大家帶來兩個常見的尋找渠道,可以快速找到相關廠家。
網路搜索重汽18方
通過網路來獲取信息,這已經是現代人們很常用的一種方式,不過直接搜索來的信息還是存在一些隱患的,畢竟現在的過多。在網上找重汽18方廠家信息的時候,可以通過關鍵詞重汽18方搜索,然後到相應的重汽18方廠家去驗證真假。這些上都會有重汽18方廠家的聯系方式,可以直接打電話去核實。
綜上,重汽18方廠家對壓縮垃圾車的幫助不容忽視,但重汽18方廠家數量多,也並非任何一個重汽18方廠家都能夠做到銷售、安裝兩不誤,為了避免出現其他方面的問題,建築團隊應該更為合理的選擇廠家,切忌不要因為重汽18方價格而選擇劣質廠家。經濟的飛速發展,各地的大型地標建築便踴躍出現,特別是一些能夠代表城市的建築和房產。
2021年11月19日
本次交流的主題是學在第34次集體學上的講話,通過學的講話,深刻領會數字經濟的迫切性、數字經濟對發展的深刻影響以及未來數字經濟發展的基本的方向。我在這里拋磚引玉,談幾點自己的學體會。
一、理解關於數字經濟講話的精神
(一)如何認識數字經濟發展的迫切性,數字經濟發展迫切性有三個維度。即速度,廣度,深度。首先是速度,即「數字經濟發展速度之快」。數字經濟的發展速度是整個經濟發展速度的三倍之多。放眼,去年經濟負增長,但數字經濟還是保持正增長。第二抒度,即「數字經濟輻射范圍之廣」。從廣度來看,上到的航天宇宙的科學,下到傳統的餐飲業如美團外賣,都需要數字化支撐。第三是深度,即「數字經濟產業滲透之深」。從影響深度來看,數字化的元素滲透到整個產業的全流程。(二)如何認識數字化對發展的影響深遠在講話中,數字化對發展的影響非常深遠。數字經濟的發展對未來的發展都具有非常大的影響,而且這種影響是具有性的。這一方面也包含三個維度,即數字經濟
的發展正在成為重組要素資源、重塑經濟結構、改變競爭格局的關鍵力量。重組重塑和改變,不是原有的經濟結構上的修修補補,也不是原有資源要素上的一個增減,更不是原有的經濟結構上的一種完善,因而要重塑、要變革、要重組經濟發展格局。所帶來的沖擊力也是百年未有之大變局中間的一個非常重要的特徵。(三)把握發展數字經濟的目標對未來數字經濟的發展提出了非常明確的方向。他未來數字經濟括三個方向,一是促進數字和實體經濟的深度融合;二是要賦能傳統產業轉型升級;三是催生新的產業、新的業態、新的模式。我們要深刻理解,從在講話中間進一步理解數字經濟發展的迫切性、它的重大的影響力以及它的發展方向,並將其作為指導我們在物流和供應鏈領域中間開展數字化的一個頂層引導。通過學,我們要加深對三個主題的認識是把握數字經濟發展的基本階段、發展的現狀和發展的趨勢,明確物流和供應鏈數字化的戰略。第二個是物流和供應鏈的數字化的價值所在。第三個主題守於聯合會如何推進數字化工作的思考。
)
二、數字經濟是重構經濟發展與治理模式的新型經濟形態
數字經濟重構經濟發展與治理模式的新型經濟形態。有幾個要素需要把握。首先需要明確數字經濟是生產要素。以後,提出科技是生產力,科技是一個新的生產要素。現在開始將數字作為一種新的生產要素。所以現在的生產要素包括五個方面,就是勞動力、勞動條件(生產工具)、土地資源、和數字。其次數字要成為生產要素,必須要有賦能,這個就是數字和現代網路。數字要與實體經濟的深度融合。信息可以作為一個產業去它,但是數字化不能僅僅為一種產業。數字經濟更多的是數字和各類的產業進行深度融合以後,通過數字的生產要素所創造出的價值。數字經濟的本質是和實體經濟進行深度融合與共生的。只要產生一個經濟行為,就會同時產生一組數字。數字經濟的目標是加速重構經
濟發展和治理模式的新型經濟形態。重構經濟發展。從物流來講,就是要重構物流的組織模式。
重構模式,更重要的是重構治理模式。推動數字經濟包括四個維度。除了我們比較熟悉的數字產業化和產業數字化以外,還有數字化治理和數字的價值化。個維度是數字產業化。數字產業化就是指信息通訊業,也就是說能夠促使數字的形成、數字的積累、數據的存儲、數據的交換、數據的處理等等這些所形成的產業,包括通訊設備的製造、電信業、軟體開發、互聯網等等。第二個維度是產業數字化。產業數字化是數字經濟發展的主陣地,是數字化和各行各業的融合,是我們未來物流與供應鏈要推的數字化進程的一個根本所在。第三個維度就是數字化的治理,數字化的治理它實際上是分成兩個方面,一方面是對數字經濟發展過程中對數字本身的治理。更關鍵的是通過數字化對、社會乃至經濟甚至家庭的一種治理。第四個維度是數字的價值化。
數字價值化包括三點。是數字資源化,數據要形成資源。第二是數字資源變成數字資產。第三是要形成資本,也就是數據資本化、化。
三、數字經濟發展正在由初級階段邁向高級階段
我國數字經濟發展的進程分為四個階段,萌芽期,高速發展期,成長期,以及轉型升級期。1994年到2002年是萌芽期。這個時期的數字化就是新浪、搜狐、網易等等。第二個階段就是高速發展期, 2003年到2012年。這一時期數字經濟主要發展的形態就是電子商務。商品的電子商務平台開始涌現,物流車貨匹配的電商平台也開始應運而生,物流的數字化開始起步。第三個階段我們叫成長期, 2013年到2019年。這個階段數字經濟形態有兩個特徵一是傳統行業的互聯網化,二是新業態。數字和產業的融合更深。這三個階段是我銘家數字經濟發展的初級階段。初級階段的重要標志是數字經濟發展的基本形態還是消費互聯網,工業互聯網還沒有完全形成。數字經濟已經形成了和雙核心的發展格局。未來圍繞兩國的競爭的主題是數字化。數字化發展的核心是數字化賦能的物流與供應鏈領域。從2020年開始,數字經濟開始進入到轉型升級階段。數字化由初級階段邁向高級階段的時候,對物流和供應鏈的數字化的發展來講,既提出了巨大的挑戰,也孕育著巨大的機會,我們要把握住。
四、充分認識數字化是物流與供應鏈轉型升級必然趨勢
物流和供應鏈的數字化的轉型是一種必然的趨勢。前面已經講得很清楚了,這里主要是簡單的從經濟發展的不同階段,結合發展的不同階段和消費的變化來談它的必然性。的經濟發展從以後來說經歷了四個階段。當然我銘家也一樣,只不過是時間是錯後的。個階段就是短缺經濟時期,此時生產模式是批量生產,生產和物流的組織模式就是一種實物配送的模式,特徵是鏈條比較短,主要是處在消費領域。第二個階段是七十年代末到八十年代中後期的過剩經濟時代。生產經營過程目標開始轉移為降本增效。第三階段是轉型經濟階段。生產組織方式就突破了企業的邊界,是基於產業鏈進行資源整合優化以及流程的優化。經濟轉型目標是進一步優化成本。第四個就是當前數字經濟階段。數字經濟本質就是產業的融合共生。此階段本質是價
值創造、價值重構。
五、物流與供應鏈數字化的本質是價值重構
物流與供應鏈數字化的本質是價值重構。物流和供應鏈的數字化是先進的科學和現代的組織方式的融合。它所要推動的是重構組織模式,包括物流組織模式,包括供應鏈的組織模式,從而不斷的提高物流與供應鏈的網路化、智慧化、服務化水平。,通過推進物流與供應鏈的數字化來把握發展動力轉換的新格局。在之前,經濟發展的動力主要是兩個方面一個是製造業、一個是服務業。現在來看,經濟發展的動力未來也是兩個方面,一個是科技創新。第二個是基礎設施建設。基於基礎設施建設的動力這個大的背景下,我們有為基礎設施建設提供原材料的產能優勢,但是沒有產業優勢。鏈條很短,只有生產環節,兩頭都在別人手裡。所以說我們要把握這樣的機遇,一定要把我們的產能優勢變為產業優勢,供應鏈的數字化、物流的數字化必不可少。第二,從物流領域來講,通過物流與供應鏈的數字化來重構生產組織方式,延伸產業鏈條,實現產業之間的生產要素和生產條件的優化配置、有序協同、提率、降低成本。
通過數字化的這種賦能,來實現我們這種組織結構的重構,來實現產業間的資源整合、流程優化和組織協同,這樣才能夠把我們的物流成本降低到一個為合理的水平。第三是通過物流與供應鏈的數字化重新定義商業模式。數字化的本質是服務。通過產業服務化來重新定義商業模式。數字化的商業模式是「服務送產品」。第四是通過物流和供應鏈來實現企業生態化的價值。未來從企業的角度來講,在數字化的環境下,企業的價值不僅僅體現在效益好和效率高,更重要的是要體現企業在整個產業鏈上的價值。第五個是通過物流與供應鏈數字化來推進數字化的治理,構建競爭的新優勢。數字化是鏈接的、共生的、共享的。在鏈接、共生、共享的過程中,物流是重要的組成部分。第六個方面就是物流數字化價值的本身,即實現物流與供應鏈數字化有利於促進數字價值化進程。
六、把握物流與供應鏈數字化的內涵
國資委關於數字化轉型的里已經,物流與供應鏈數字化的內涵主要包括以下幾個方面,裝備要數字化;第二,運營智能化;三,流程可視化;四,服務敏捷化;第五,產業生態化;第六,提升數字化的運營能力,即要掌握算、算力等;第七,打好數字化基礎,即數字標准、數字人才和數字化的理論建設。物流與采購聯合會在推進數字化工作方面,已該車安裝具有衛星定位裝置的行駛記錄儀。承德垃圾車,帝王環衛國六壓縮垃圾車,壓縮勾臂餐廚垃圾車價格。關注專用車廠家經理月茹,帶你了解更多專用車資訊! 程力售後客服人員7*24小時服務,免費提供專業的灑水車技術指導;公司擁有完善的售後服務團隊,擁有300多家售後服務點,快速解決客戶各種問題,以優越的產品質量和售後服務深得客戶信賴。
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⑶ 半導體的現狀及其發展趨勢
中國計算50年
——中國數字電子計算機的創業歷程及領路人
(2006-09-11 16:18:31)
■ 中國科學院院士、北京科技大學教授 高慶獅
編者按: 一轉眼,中國的計算機事業已經走過了50個春秋。在《計算機世界》紀念中國計算機事業發展50年的過程中,我們看到,在這50年裡,有太多激動人心的創舉出現,也有太多令人黯然的無奈穿過。
幾代大師為了中國計算機事業的發展鞠躬盡瘁,更多人為了中國計算機產業的前行奮發圖強。為此,我們特邀中國科學院院士、北京科技大學教授、中國科學院計算技術研究所終身研究員高慶獅撰寫此文,以紀念過往、慶祝成就,同時也警醒現狀、激勵未來。
50年風雨之後,為了尋求ICT的融合和計算領域的更大發展,中國正在積極醞釀更好的政策環境。2006年8月29日,全國信息產業科技創新會議在京召開。
自從1946年,世界上第一台數字電子計算機在美國誕生,與計算機最鄰近領域的數學和物理界的共和國泰斗、世界數學大師華羅庚教授和中國原子能事業的奠基人錢三強教授,十分關注這一新技術如何在國內發展。
中國誕生計算機
從1951年起,國內外和計算機領域相近的其他領域人才,尤其是從國外回來的教授、工程師和博士,不斷轉入到該行業中。他們當中的很多人,都在華羅庚領導的中科院數學所和錢三強領導的中科院物理所里,其中包括國際電路網路權威閔乃大教授、在美國公司有多年實踐經驗的范新弼博士、在丹麥公司有多年實踐經驗的吳幾康工程師,以及從英國留學回來的夏培肅博士和從美國留學回來的蔣士飛博士。
他們積極推動,把發展計算機列入12年發展規劃。
1956年3月,由閔乃大教授、胡世華教授、徐獻瑜教授、張效祥教授、吳幾康副研究員和北大的黨政人員組成代表團,參加了在莫斯科主辦的「計算技術發展道路」國際會議,到前蘇聯「取經」,為我國制定12年規劃的計算機部分做技術准備。當時的代表團主要成員後來都參加了12年規劃。此外,范新弼、夏培肅和蔣士飛也加入規劃制定中。在隨後制定的12年規劃中,確定了中國要研製計算機,並批准中國科學院成立計算技術、半導體、電子學及自動化等四個研究所。
計算技術研究所籌備處由科學院、總參三部、國防五院(七機部)、二機部十局(四機部)四個單位聯合成立,北京大學、清華大學也相應成立了計算數學專業和計算機專業。為了迅速培養計算機專業人才,這三個單位聯合舉辦了第一屆計算機和第一屆計算數學訓練班。計算數學訓練班的學生有幸聽到了剛剛歸國的錢學森教授和董鐵寶教授講課。錢學森教授在當時已經是國際控制論的權威專家,而董鐵寶教授在美國已經有過3~4年的編程經驗,也是當時國內惟一真正接觸過計算機的學者。當時我也是學生之一。
錢學森的數學功底的深度和廣度幾乎涵蓋了我們所學的數學的所有課程,而且運用自如,我們作為北大數學系學生,對此感到十分欽佩。同時,錢學森教授也幫助我們具體了解到,數學如何應用到實際物理世界中。
在前蘇聯專家的幫助下,由七機部張梓昌高級工程師領導研發的中國第一台數字電子計算機103機(定點32二進制位,每秒2500次)在中國科學院計算技術研究所誕生,並於1958年交付使用。參與研發的骨幹有董占球、王行剛等年輕人。隨後,由總參張效祥教授領導的中國第一台大型數字電子計算機104機(浮點40二進制位、每秒1萬次)在1959年也交付使用,骨幹有金怡濂,蘇東庄,劉錫剛,姚錫珊,周錫令等人。其中,磁心存儲器是計算所副研究員范新弼和七機部黃玉珩高級工程師領導完成的。在104機上建立的、由仲萃豪和董韞美領導的中國第一個自行設計的編譯系統,則在1961年試驗成功(Fortran型)。
國防是首要服務對象
在任何先進國家,計算機的發展首先都是為國防服務,應用於國家戰略部署上,中國也不例外。1958年,北京大學張世龍領導包括當時作為學生的王選在內的北大師生,與中國人民解放軍空軍合作,自行設計研製了數字電子計算機「北京一號」,並交付空軍使用。當時中國人民解放軍朱德總司令還親自到北京大學北閣「北京一號」機房參觀了該機器。隨後,張世龍帶領北大師生(包括王選和許卓群在內),立即投入北大自行設計的「紅旗」計算機研製工作,當時設定的目標比前蘇聯專家幫助研製的104機還高,並於1962年試算成功。但是由於搬遷和文革的干擾,搬遷後「紅旗」一直沒有能夠恢復和繼續工作。
與此同時,1958年,在哈爾濱軍事工程學院(國防科技大學前身)海軍系柳克俊的領導下,哈爾濱軍事工程學院和中國人民解放軍海軍合作,自行設計了「901」海軍計算機,並交付海軍使用。在海軍系康繼昌的領導下,哈爾濱軍事工程學院和中國人民解放軍空軍合作,自行設計的「東風113」空軍機載計算機也交付空軍使用。隨後,柳克俊領導的國產晶體管軍用的計算機,也在1961年交付海軍使用。
1958年~1962年期間,中國人民解放軍總參謀部也前後獨立研製成功了一些自行設計、全部國產化的計算機。
1964年,中科院計算技術研究所吳幾康、范新弼領導的自行設計119機(通用浮點44二進制位、每秒 5萬次)也交付使用,這是中國第一台自行設計的電子管大型通用計算機,也是當時世界上最快的電子管計算機。當時美國等發達國家已經轉入晶體管計算機領域,119機雖不能說明中國具有極高水平,但是仍然能表明,中國有能力實現「外國有的,中國要有;外國沒有的,中國也要有」這個偉大目標。
在119機上建立的,是董韞美領導的自行設計的編譯系統,該系統在1965年交付使用(Algol型),後來移植到109丙機上繼續起作用。
哈爾濱軍事工程學院計算機系慈雲桂教授領導的自行設計的晶體管計算機441B(浮點40二進制位、每秒8千次)在1964年研製成功,骨幹人員包括康鵬等人。1965年,441B機改進為計算速度每秒兩萬次。
與此同時,中科院計算技術研究所蔣士飛領導的自行設計的晶體管計算機109乙機(浮點32二進制位、每秒6萬次),也在1965年交付使用。為了發展「兩彈一星」工程,1967年,由中科院計算機所蔣士飛領導,自行設計專為兩彈一星服務的計算機109丙機,並交付使用,骨幹有沈亞城、梁吟藻等人。兩台109丙機分別安裝在二機部供核彈研究用和七機部供火箭研究用。109丙機的使用時間長達15年,被譽為「功勛計算機」,是中國第一台具有分時、中斷系統和管理程序的計算機,而且,中國第一個自行設計的管理程序就是在它上面建立的。
這些由中國科研人員自力更生、努力拚搏研製出的第一批計算機,代表了中國人掌握計算機的技術水平和成果,證明了中國有能力發展自己的全部國產化的計算機事業。
突破百萬到超越億計算
雖然我國自行設計研製了多種型號的計算機,但運算速度一直未能突破百萬次大關。1973年,北京大學(由張世龍培養的、包括許卓群和張興華等骨幹人員)與「738廠」(包括孫強南、陳華林等骨幹人員)聯合研製的集成電路計算機150(通用浮點48二進制位、每秒1百萬次)問世。這是我國擁有的第一台自行設計的百萬次集成電路計算機,也是中國第一台配有多道程序和自行設計操作系統的計算機。該操作系統由北京大學楊芙清教授領導研製,是國內第一個自行設計的操作系統。
1973年3月,在全國實際研製目標200~500萬次不能滿足中國飛行體設計的計算流體力學需要的情形下,時任國防科委副主任的錢學森,根據飛行體設計需要,要求中科院計算所在20世紀70年代研製一億次高性能巨型機,80年代完成十億次和百億次高性能巨型機,並且指出必須考慮並行計算道路。中科院計算所根據國防情報所和計算所情報室提供的國際上的公開資料,分析了1970年前後美國研製的高性能巨型機的優缺點之後,於1973年5月提出「全部器件國產化一億次高性能巨型機(20M低功耗ECL、電路-四條流水線)及其模型機(757向量計算機、10M ECL、電路-單條流水線)」的可行方案。由於文革中受到嚴重干擾,以及文革後「走馬燈」式良莠不齊的領導亂指揮,盡管在1979年,由亞城負責的20M低功耗ECL電路的集成電路晶元投片已經研發成功,但是最終「全部器件國產化一億次高性能巨型機」的研發,因為任務變化,最終擱淺。
表1和表2給出了代表中國掌握電子管、晶體管、集成電路計算機技術的發展時間表,水平主要是根據創新的「三性」中的先進性。需要說明的是,表中所列只是代表中國已掌握的計算機技術水平的計算機,其中,帶*的103、104、119、150、757,及銀河-1號巨型機和銀河-2模擬計算機等7台計算機,都被載入「記述對中華文明發展起促進作用的重要歷史事件」的中華世紀壇青銅甬道銘文中。
除了研製水平之外,產業、市場和應用的發展也同樣重要。在批量生產計算機上,電子工業部及其相關研究所(例如著名的15所)和工廠(例如著名的738廠)功不可沒。不僅上述中國早期計算機的研製和批量生產要依靠它們,而且它們也獨立設計和研製過一些成批生產的計算機(例如108系列、與清華大學合作的DJS-130等),尤其在人造衛星地面系統(例如320計算機及艦上718計算機)及其他軍工任務上,這些研究所和工廠都有過突出貢獻。研究所和工廠研究工作的重點,主要是在技術和工藝方面。他們的領軍人包括莫根生、陳立偉、曹啟章及一批骨幹人員,例如江學國等。現任中國工程院院士羅沛霖領導的仿IBM系列也起過歷史性作用,沈緒榜和李三立負責的有關衛星天上和地上計算機及其他任務用的計算機也做出了重要的貢獻。此外,七機部、清華大學及中科院各分院在發展計算技術方面還做出了許多貢獻,這里就不枚舉了。
中國自力更生全部國產化的半導體、集成電路計算機事業,和20世紀50~70年代林蘭英、王守武、王守覺和徐元森等教授領導的中科院半導體所、上海冶金所和109廠的研究及開發工作是分不開的。中科院半導體所和109廠都是從中國科學院物理所獨立出來的,中科院物理所對中國計算機事業的歷史貢獻功不可沒。
人才培養至關重要
發展計算機事業離不開人才培養,20世紀50~70年代,中科院計算技術研究所(及之後的中國科技大學)的夏培肅副研究員、北京大學和哈爾濱軍事工程學院,在組織教師和學生動手研製計算機、進行實踐、培養人才等方面,都取得了很好的成績。夏培肅領導組織教師和學生動手研製了107(定點32二進制位、每秒 250次)計算機,該計算機於1960年交付使用,並且還復制了兩台。盡管107計算機比103(1958年交付使用)、104計算機(1959年交付使用)速度低了10倍到40倍,但是對培養人才起了重要作用。
一個計算機系統是由多方面研究成果構成的。范新弼領導的磁心存儲器長期處於領先地位,其中主要的骨幹有伍福寧、王振山、徐正春、張傑、甘鴻,等等。王克本領導了中國第一個八層印刷電路版研究與設計小組。方光旦在磁頭、磁膠,張品賢在磁帶,顧爾旺在磁鼓等方面,都做出了出色的貢獻。實際上,大多計算機的研發都是集體成果,例如全國參加757計算機研發工作的人員,就有上千人。
我國第一個「計算機系統結構設計」小組於1957年在中科院計算所成立。20世紀50~70年代,它承擔了中科院計算所代表性的計算機(119、109乙、109丙、757、717等計算機)的系統結構設計任務。參與成員則根據當時前蘇聯計算機領軍人物、前蘇聯科學院列貝捷夫院士的建議,由年輕的數學專業畢業生組成。第一任小組負責人是國際網路權威人士閔乃大教授,第一個正式設計任務則是1958年5月國防部門的「導彈防禦系統計算機」系統結構設計。設計工作由北京大學張世龍和第二任小組負責人虞承宣,加上6名數學專業畢業的大學生組成,其中周巢塵、沈緒榜等3人後來分別由不同領域(軟體、航天、系統結構)、不同單位被選為中科院院士。
中國20世紀60年代編譯系統的帶頭人在當時都是年輕人,如中國人民解放軍總參謀部楊奇、中科院計算所董韞美和仲萃豪、南京大學徐家福、國防科技大學陳火旺等。中國20世紀60年代操作系統的帶頭人有北京大學楊芙清、南京大學大孫仲秀等,當時也都是年輕人。軟體正確性設計(容易推廣到硬體的正確性設計)是近20多年國際上關注的具有巨大經濟效益、社會效益和理論價值的重大問題。我國領軍人物何積豐院士、周巢塵院士如今已經是國際上知名的佼佼者。20世紀70年代,逐漸形成容錯和檢測理論和實踐的帶頭人是魏道政,而知識處理的帶頭人是陸汝鈐。
依賴進口弊端過大
20世紀70年代後期以後,中國研製的計算機,幾乎全部使用進口元器件、進口部件。
由於超大規模集成電路迅速發展,數千萬甚至上億個晶體管逐漸能夠集成在一個晶元上,20世紀80年代及其之後得到迅速發展的計算機,是普通個人使用的「微機」(PC機)及超強「微機」(後者可以組成伺服器或者並行處理的高性能計算機),而其他各式各樣的計算機(包括超級中小型計算機在內)由於性價比問題,無法和微機競爭,就自然逐步退出舞台了。國際上沒有及時調整戰略的計算機公司,例如CDC公司、王安公司等,紛紛倒閉。雖然如此,國內那一段過渡時期為了滿足用戶需求而研製的各種機型也曾有過較大貢獻,例如張修領導的KJ8920,在為用戶提供優質服務軟體方面就很突出。
中國最早意識到個人計算機發展趨勢而率先轉向研究「微機」,並且做出突出貢獻的帶頭人有倪光南、韓承德等。
國內高性能計算機,有慈雲桂、盧錫城、周興銘、楊學軍領導的銀河系列;張效祥、金怡濂、陳左寧領導的神州系列;李國傑、孫凝暉領導的曙光系列;祝明發領導的聯想深騰系列;以及周興銘領導的銀河-2數字模擬巨型機等。PC機有聯想系列、長城系列、方正系列、同方系列等,其學術代表性帶頭人是倪光南,產業代表性的領軍人是柳傳志。
計算機產業作為一個產業鏈,軟體發展依賴於整機和應用需求的發展;整機的發展依賴於晶元、部件及需求的發展;晶元的發展則依賴於「集成電路生產線大三角形」的發展。這里集成電路生產線大三角形是指集成電路生產線的三大部分,即大底座、中間層和頂層。大底座(價值十多億美元的集成電路製造工藝生產線)是從拉單晶硅到光刻-擴散-參雜,到最後封裝,相當於過去林蘭英、王守武、王守覺和徐元森等領導中科院半導體所、上海冶金所的研究工作。中間層是各種高速低功耗電路設計,相當於過去中科院計算所電路設計組蔣士飛、沈亞城等人的研究工作。20世紀70年代,沈亞城所進行的高速低功耗ECL電路設計,直到做成晶元,才可以算做完成。頂層則是硅編譯等等軟體工作,這部分工作過去是計算所使用小規模集成電路時把邏輯設計圖變成為工程布線圖的手工工作,加上半導體所製造小規模集成電路各種掩模版所需的手工工作。在超大規模集成電路的情況下,從復雜性、可靠性角度,手工是絕對不可能完成的,需要依靠硅編譯來自動完成。
在允許部分進口的環境下,一個產業鏈如果要求全部國產化,會造成一環落後引發產業鏈後續部分全部落後的情況;使用進口元器件、進口部件,使得各種類型整機可以在國際先進基礎上得到發展,進而軟體和應用都能在國際先進基礎上得到發展,從市場經濟角度看,這無疑是正確的。
但是,當國內所研製的計算機全部轉向使用進口元器件、進口部件時,一方面中國的高性能計算和PC機的發展依賴於進口元器件和進口部件的水平;另一方面中國的集成電路研製力量,由於缺少巨大的經濟支持,都轉向非計算機用的其他難度小的方向。
「元器件全部進口化」導致的結果是,不僅全部國產化的億次高性能巨型機研製中止,而且真正完全自主的國產的計算機集成電路研製工作也中斷,至今也沒有恢復,甚至沒有任何恢復的跡象,這兩方面對國家安全都很不利。實際上,「集成電路生產線大三角形」依靠進口的集成電路生產線,就等於依賴外國集成電路生產線水平和外國政府批准向中國出口的集成電路生產線的水平。引進無法達到最先進,而且在特殊情況下,引進很可能中斷,引進的生產線的備份件也不能得到更新。
「中國芯」何時真正崛起
進入21世紀以後,李德磊負責的「方舟」、胡偉武負責的「龍芯」、以及王沁參加負責的「多思」、方信我負責的「國安」等等「中國芯」項目不斷涌現,計算機產業鏈國產化又前進了一大步。但當前或者未來將出現的眾多的「中國芯」的共同點,都是「集成電路生產線大三角形」的一個應用。也就是說,其水平仍然是依賴於外國集成電路生產線水平和外國政府批准向中國出口的集成電路生產線的水平,仍然受制於人。
眾多「中國芯」的主要的差別只是在系統結構設計上,或者在高速低功耗電路等設計上,有沒有重大創新、重大突破。設計明顯創新的,有國外學者稱之為相當於「大學生課程設計」水平,雖然難聽卻也有幾分道理。盡管能設計「中國芯」的人或公司越來越多,但是能設計「中國集成電路生產線大三角形」的人,如果不採取措施,不僅目前沒有,恐怕不遠的將來仍然是空白。如果中國不能製造中國的「集成電路生產線大三角形」,那麼無論有多少種「中國芯」,中國的高性能計算機和中國PC機的發展水平就必然還是取決於美國「集成電路生產線大三角形」的發展水平及美國政府允許向中國出口的水平。
現實的道路是,我們可以通過引進、消化、吸收與獨立研究相結合的方式發展晶元產業,而建立完全自主的「集成電路生產線大三角」,則應該是國家急需解決的重中之重。
早在1965年,中科院半導體所王守覺就開始研製從邏輯圖到掩模版的自動形成系統「圖形發生器」,這項研究比美國還早。由於文革破壞而中斷了3年,1971年初研製成功時,反而比美國晚了一年多。以上歷史說明,中國人的獨立研究能力也不容忽視,研究環境也不容被忽視。
如何做到既能使產業鏈的各個環節的發展都能建立在國際最高水平之上,又能確保國家安全?這不僅僅是一個計算機產業鏈的問題,應該是許多產業鏈所存在的共同問題,更是決策者急需處理的政策問題。
中國半個世紀電子數字計算機事業的領路人,是在兩位共和國功勛科學家華羅庚和錢三強關注下的一個群體,這個群體在50年前,是10多名從相鄰領域轉過來的30~40多歲的中青年帶頭人,和五、六十名受過專業教育的20多歲的青年骨幹,還有數十名當時尚未出世的後起之秀,本文列舉的,只是這個百人群體中的一小部分。
鏈接:文中部分科學家簡歷
華羅庚:江蘇金壇人。中國解析數論、典型群、矩陣幾何學、自守函數論與多復變函數論等很多方面研究的創始人與開拓者,國際知名數學家,先後當選美國科學院外籍院士,第三世界科學院院士,法國南錫大學、美國伊利諾大學、香港中文大學榮譽博士,聯邦德國巴伐利亞科學院院士等。
錢三強:浙江湖州人,出生於浙江紹興。核物理專家、中國核原子科學之父,曾師從居里的女兒、諾貝爾獎獲得者伊萊娜?居里及其丈夫約里奧?居里。在中國研發原子彈期間,擔任技術總負責人、總設計師,被追授「兩彈一星功勛獎章」。
范新弼:電子計算機專家,湖南長沙人。1951年獲美國斯坦福大學電子學博士學位,在電子器件研究與應用領域獲8項美國專利。歸國後,領導我國第一台大型計算機及其後多台大型計算機的磁芯存儲器研製工作,領導中國半導體存儲元件研究,建立了國內第一批測試設備。
張效祥:計算機專家、中國科學院院士(學部委員)、中國解放軍總參謀部計算技術研究所研究員。領導中國第一台大型通用電子計算機的仿製並在此後的35年中主持中國自行設計的電子管、晶體管到大規模集成電路各代大型計算機的研製,為中國計算機事業的創建、開拓和發展,起了重要作用。1985年,領導完成中國第一台億次巨型並行計算機系統。
錢學森:中國現代物理學家、世界著名火箭專家、全國政協副主席,浙江杭州市人,生於上海。錢學森曾在美國任講師、副教授、教授以及超音速實驗室主任和古根罕噴氣推進研究中心主任。1950年開始,歷經5年努力,於1955年才回到祖國,1958年起長期擔任火箭導彈和航天器研製的技術領導職務。
董鐵寶:力學家、計算數學家,江蘇武進人,「中國第一個程序員」(王選),長期致力於結構力學、斷裂力學、材料力學性能、計算數學的研究和教學,我國計算機研製和斷裂力學研究的先驅者之一。1945年赴美學習,1956年歸國教學,1968年在文革中因受迫害自殺。
金怡濂:中國工程院院士、著名高性能計算機專家、國家最高科學技術獎獲得者,原籍江蘇常州。中國第一台大型計算機研製者之一,先後提出多種類型、各個時期居國內領先或國際先進水平的大型、巨型計算機系統的設計思想和技術方案,為我國高性能計算機技術的跨越式發展和趕超世界計算機先進水平有著重要貢獻。
王選:江蘇無錫人。著名的計算機應用專家,主要致力於文字、圖形、圖象的計算機處理研究。中國科學院院士、中國工程院院士、第三世界科學院院士、國家最高科學技術獎獲得者。曾任北大方正集團董事、方正控股有限公司首席科技顧問,九三學社副主席、中國科協副主席、九三學社副主席、中國科協副主席。2003年當選十屆全國政協副主席。
周巢塵:計算機軟體專家,原籍江蘇南匯,中國科學院院士(學部委員)、第三世界科學院院士、中國科學院軟體研究所研究員,曾任聯合國大學國際軟體技術研究所所長。
楊芙清:北京大學計算機學科第一位教授、博士生導師,中國科學院院士(學部委員)、計算機科學技術及軟體專家,無錫人。歷任軟體工程國家工程研究中心主任、北京大學信息與工程科學學部主任、北京大學軟體工程研究所所長、北京大學計算機科技系教授。
孫仲秀:計算機科學家、中國科學院院士,原籍浙江餘杭,生於江蘇省南京市,歷任南京大學助教、講師、副教授、教授、博士生導師、副校長等職。1974年後主持研製了中國國產系列計算機DJS200系列的DJS200/XT1和 DJS200/XT1P等操作系統。從1979年起開始對分布式計算機系統軟體和應用進行了研究,1982年在國內首次研製成功ZCZ分布式微型計算機系統,研究和開發了多個實用的分布式計算機系統。
何積豐:中國科學院院士、計算機軟體專家,生於上海,祖籍浙江寧波。現任華東師范大學終身教授、軟體學院院長,上海嵌入式系統研究所所長、聯合國大學國際軟體技術研究所高級研究員。早年進行管理信息系統和辦公自動化系統的研發。
吳幾康:安徽歙縣人。計算機專家、中國計算機事業的開拓者之一。曾於1951年至1953年在丹麥任無線電廠開發工程師,歸國後調至中國科學院近代物理研究所,後參與籌建計算技術研究所。1965年負責研製成功兩台大型通用計算機,後參與籌建771微電子學研究所,任副所長和研究員。
張梓昌:電子計算機專家。江蘇崇明(今屬上海市)人。歷任航天工業部第二研究院所長、測控公司總工程師,中國計算機學會第一屆副理事長,中國宇航學會第一、二屆理事。長期從事電子設備和計算機的研製,曾負責我國第一台計算機的技術工作,是我國計算機技術的學科帶頭人之一。
張世龍:北京大學計算機科學與技術系主任、教授,曾參加我國第一台自行設計製造的大型計算機119機和北大紅旗計算機的系統設計。
慈雲桂:著名計算機科學家、教授,中國科學院技術科學部學部委員,安徽桐城人。歷任國防科技大學副校長兼電子計算機系主任和計算機研究所所長等職,先後主持了我國多種型號計算機的研製,從領導研製我國第一台電子管數字計算專用機,到擔任「銀河」億次計算機研製的技術總指揮和總設計師,為國家經濟建設、國防建設及科學研究事業做出了突出貢獻。
馮康:應用數學和計算數學家、中國科學院院士、世界數學史上具有重要地位的科學家。生於江蘇南京,原籍浙江紹興。其獨立創造了有限元方法、自然歸化和自然邊界元方法,開辟了辛幾何和辛格式研究新領域。中國現代計算數學研究的開拓者。1997年底國家自然科學一等獎授予馮康的另一項工作「哈密爾頓系統辛幾何演算法」。歷任中國科學院計算技術研究所任副研究員、研究員,中國科學院計算中心主任、名譽主任。(排名不分先後)
(計算機世界報)
參考資料:http://www.cnii.com.cn/20060808/ca371826.htm
⑷ 5G進入新起點 晶元格局生變 領軍者如何承擔起生態使命
11月9日,展銳舉辦了秋季線上發布會,公布了搭載展銳5G晶元的聯通第二代5GCPE VN007+、展銳5G射頻前端完整解決方案、面向5GR16的NB-IoT晶元V8811、智能座艙晶元解決方案A7862、國內首顆車規級雙頻定位晶元A2395、旗艦級智能手錶平台W517等一系列新品。同時,CEO楚慶首次公開了一個新的企業戰略——「打造人民的數字世界」。
「大多數人的需要就是人民的需要,也是我們服務的對象」, 楚慶表示,「數字世界有兩個非常基礎的元素,一是連接,二是智能, 這兩個元素會在我們所有產品里普遍存在。連接和智能是未來 科技 的兩面旗幟,也是展銳產品及技術發展的兩大指向。」
新產品、新戰略的背後,是楚慶自2018年12月履新後,對公司進行戰略、制度、管理文化的一次徹底變革。展銳作為全球為數不多的基帶晶元供應商,正在5G發展的一個新起點中行進。
從整個5G發展進程來看,展銳的5G晶元產品的發布是超前的。最新發布的NB-IoT晶元新品面向5G R16標准,今年7月3日, 國際標准組織3GPP剛剛凍結R16標准,相比前一代標准R15, R16標准對5G的海量機器通信(mMTC)和超高可靠低時延通信(uRLLC)能力進行了部署。中國5G由此行至一個新起點。
5G時代
展銳是隨著通信標準的迭代而成長起來的,並在5G時期,面向著一個新的生態和環境。2019年中國5G商用以來所推出的所有應用,都是基於5G的eMBB功能,俗稱「大帶寬」,例如5G手機用戶的直觀體驗是網速快,幾秒鍾下載1部《王者榮耀》 游戲 ,但有用戶卻表示「5G手機如此之快,但並不知道用來做什麼」。
這是公眾對5G普遍的疑惑。其實5G相對於4G,最革命性的變化並不是速率的提升,從3G到4G時代,每一代通信技術都在提升速率,從小靈通、翻蓋手機、到智能手機,通信技術已經極大滿足人與物的連接場景,手機具備了電話、相機、個人計算機的功能,內容從QQ、微博、微信到短視頻,人與人的通信資源被充分利用。
到了5G,通信能力開始從人延伸到物,當初國際組織定義5G三大場景之時,海量機器通信(mMTC)和超高可靠低時延通信(uRLLC),就是為連接物與物而設定的。如今,R16標準的凍結,意味著5G的後兩項能力具備了發展基礎。
眼下,5G終於能打破傳統的通信方式,以更高速率、更大帶寬、更強能力的空中介面技術,最終指向一個萬物互聯的 社會 。
可以想像,未來每一個人的家裡,可能會擁有10個以上的智能終端,智能音箱、智能門鎖、智能冰箱、智能電燈、智能空調、智能監控;一座城市裡,將有智能的交通系統、電力、水利系統,物聯網將連接起上百億乃至千億的設備,大到樓宇建設,小到一個燈桿、井蓋,都形成互聯,實時地感測、分析、整合城市的信息。物與物一旦實現連接,這些智能 社會 、智能工廠將走進現實。
5G技術的商用,是構建智能 社會 的基礎設施,它為萬物互聯的 社會 ,搭建了一條高速公路。這就是為什麼5G正在成為全球戰略競爭的制高點,可以說誰在5G方面領先,誰就優先構建智能化的 社會 。
中國的5G時代已經來了,工信部在7月24日表示,截止6月底,全國已建設開通5G基站超過40萬個 ,5G來得很迅速,工業和信息化部副部長劉烈宏在今年11月發布數據表示, 今年中國已經建成了近70萬個基站,這個數字基本上是中國之外全球5G基站總量的2倍多。而根據公開數據,在2020年,中國5G手機銷量已經突破8000萬。
薄弱環節
5G是一個巨大的系統工程,它的構建包含基站系統、網路架構、終端設備和應用場景。通信運營商、設備商、內容商正在積極推進。工信部研究院直屬單位賽迪顧問曾表示,從5G各個環節的發展情況來看,基站和終端等主要環節發展較為成熟,但晶元等對產業發展有非常重要支撐作用的核心器件,整體實力還比較薄弱。
無論對5G還是整個電子產業,中國的晶元是個既關鍵又薄弱的環節。眼下中國大力扶持晶元業,從產業基金布局,到二級市場的升溫,晶元製造商中芯國際在不足20天內過會上市,並獲得超400億募資,智能晶元企業寒武紀也於今年火速上市,由國家隊、外資共同為之輸血。
從產業面來看, 在5G產業鏈上游,基帶晶元可謂最為核心的技術之一,以手機為例,在手機中有兩個非常重要的晶元組,一是負責執行操作系統、用戶界面和應用程序的處理器AP(Application Processor);另一個則是運行手機射頻通訊控制軟體的處理器BP(Baseband Processor)。BP上集成著射頻晶元和基帶晶元,負責處理手機與外界信號通訊,為了減小體積和功耗,通常射頻晶元和基帶晶元會被集成到一塊晶元上,統稱為基帶晶元。
不只手機, 在5G時代,基帶晶元還是所有物聯網設備的「靈魂」,從手機到通信基站、 汽車 、家電、穿戴設備、工業設備等,構建5G的整個過程中,基帶晶元起著關鍵支撐作用。
「 玩家」寥寥無幾
而放眼全球,供應商寥寥無幾,5G晶元已是一個「玩家」極少的頂級俱樂部。
2019年4月,中國實現5G商用的前一個月, 英特爾隨即宣布退出 5G 智能手機數據機業務,自此, 全球 5G 格局基本成型,能提供5G基帶晶元的企業,只剩下高通、三星、聯發科、華為、展銳這五家。
英特爾宣布退出的同時,高通與蘋果之間的專利糾紛終於達成和解,後兩者關系的綁定,意味著英特爾將失去大客戶蘋果,面對5G的巨大投入,英特爾選擇退出晶元市場。
更高的技術和投資門檻,意味著只有少部分有積累實力的企業才能參與其中。聯發科曾在2019年11月表示,推出首款5G晶元的前半年,是團隊最艱難歷程。盡管聯發科曾是4G時代的翹楚,已經完成了400多款4G手機晶元的量產,並完成了首款5G基帶晶元,但公司認為,整整一年都處於爬坡階段,5G復雜度是4G的5-10倍,相較於4G,公司在5G上的投入倍數增加。
研發基帶晶元的難度在某種程度上比處理器更高。從技術端方面來看,5G 的終端復雜性比4G更高。5G的運算復雜度上比 4G 提高了近10倍,存儲量提高了5倍。
在硬體上,5G 晶元需要同時保證 TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM 多種通信模式的兼容支持,同時還需要滿足運營商 SA 組網和 NSA 組網的需求。
在適應性方面, 5G基帶晶元必須是一個在全球各個區域都能使用的通用晶元,可以支持不同國家和地區的不同頻段,這使晶元設計極為復雜;除了標准和硬體的挑戰性, 5G 的功耗也是一個必須要攻克的難題,5G終端的處理能力是4G的五倍以上,但隨之而來是如何平衡功耗和系統散熱的問題。
同時, 這一領域也需要依靠在通信技術上的長期積累,僅僅是對2G、3G、4G兼容這一項要求,就足以讓大多數廠商望而卻步。
高通仍然是全球5G晶元的先行者,是最早發布5G晶元的企業。2019年, 高通總裁克里斯蒂亞諾·阿蒙(Cristiano Amon)表示,從研發、加速標准化和試驗、創新產品和技術的發布,要成為引領者,就要真正克服5G的各種復雜性。
從全球格局來看,全球僅有5家企業,其中國產只剩下華為海思和展銳兩家公司。兩家公司本質上都是晶元設計公司,自主設計處理器,並交由台積電或中芯國際做晶元代工。
華為海思是一家全球性的無晶圓半導體和集成電路設計公司,華為的「麒麟」系列處理器,覆蓋了中高端多款華為手機,華為也對外供應車載、物聯網晶元。但限於目前的國際形勢,海思晶元正遭遇不小的危機。
另一家公司是展銳,相比高通和聯發科,展銳5G晶元的首發時間稍晚,但在能力上,可以提供用於5G手機、CPE、物聯網模組等全套晶元方案。
展銳是誰
從牛頓路到祖沖之路、從愛迪生路到蔡倫路,上海浦東張江高 科技 園區18條以中外科學家命名的道路,幾乎串起了中國集成電路產業近兩成的產值。展銳由展訊和銳迪科兩家晶元設計公司合並而來, 隨著3G通信、智能手機產業在國內的迅速發展,這兩家初創型 科技 公司得以迅速成長壯大。日前,該公司正在穩步推進IPO事宜,預計在2021年登陸科創板。
走進展銳辦公樓,一側是一間晶元博物館,暗示著晶元主導者的雄心,和過去20年的豐富經驗——公司曾支撐中國電子產業度過了黃金時期。
另一側陳列著公司的5G產品。 2019年2月,公司發布了首款5G晶元——馬卡魯, 以及基於該平台的5G基帶晶元「春藤V510」, 由此,展銳開始持續打造面向5G智能手機及物聯網領域的產品解決方案。
自2018年12月底,楚慶履新展銳之後,為展銳革新了核心戰略,同時布局了5G+AI兩面旗幟,並重新調整了公司的業務布局。今年5月,搭載展銳5G晶元的手機正式上市,到今天終端銷售種類超過50種。
相比高通、聯發科,少有媒體全面報道展銳,但這家公司正充分受益於5G。根據公司消息,2020年公司業績實現了強勁增長,工業電子業務營收較去年增長了150%,預計將達到2.5億美元。消費電子業務在疫情影響下,從9月份開始也較去年同期實現了大幅增長。其5G晶元的節奏,也和預期相比提前2年。
進程和業績的超預期,很大程度上來源於新的管理層。新的管理團隊於2018年底組建,當年11月,楚慶正式加盟展銳作CEO,作為曾經幫助華為海思「登頂」行業制高點的傳奇人物,業界普遍認為,在楚慶的執掌之下,一度在4G時代落後的展銳,將在5G時代開啟新的發展和趕超步伐。
「展銳是一家完全不一樣的公司,你不能用一般的這種寫點代碼掙點錢的方式去理解它,經過一年多的努力,我們已經讓這個公司重新強大起來。」2020年7月,楚慶面對展銳的新晉員工這樣說。
展銳的使命是什麼
海歸創業、國家隊、國產替代,20年的 歷史 賦予展銳多重面孔。眼下,站在5G關口,展銳要承擔什麼樣的使命?
楚慶曾對員工表示,「5G時代將有成千上萬家的企業——它們是花朵,我們是土壤——一定要讓它們開得更鮮艷,所以所有業務戰略都圍繞著一個核心——生態承載者。」
「生態」一詞來源於生物學。楚慶認為,未來的數字世界就像生物學的環境一樣,各要素之間相互作用。5G的產業環境也將更加復雜,對於5G不能再用某項業務能力或者某個典型技術特徵來定義它。隨著5G技術的普及,它不僅滿足用戶移動通信需求,還將滿足居住、工作、休閑和交通等各種不同場景的多樣化業務需求。
從產業來看,5G必將帶來通信業與各行各業的跨界交融。從 社會 發展來看,5G必將帶來個人、企業、政府之間全新的協作方式。而5G晶元作為底層支撐,需要更加開放、創新地擁抱生態夥伴。海量設備的連接和多元的業務需求,是展銳在5G時代一個新的機遇。
一直以來,傳統的半導體產業似乎是一條鏈,上游是台積電、中芯國際,中間是展銳等晶元廠商,下游是終端廠商,而5G時代一切都不同了。展銳的客戶從電子行業,延伸到 汽車 、醫療、工業等各行各業。5G產業鏈分為基站系統、網路架構、終端設備和應用場景四個部分,其中終端設備作為5G的載體,不僅是智能手機,更包括AR/VR 、無人駕駛 汽車 、物聯網設備等,這些終端都需要基帶晶元的支撐。
萬物互聯所帶來的海量數據,正對人工智慧形成需求,海量終端處於聯網狀態,必然對雲計算產生巨大需求,展銳的5G晶元能力,需要服務人工智慧、雲計算公司,這意味著它的合作夥伴從半導體延伸到多元領域。
「展銳要做能夠擔負大規模生態承載責任的企業,我們戰略的核心和使命,是做一個生態承載者」,楚慶的觀念是,他更傾向於從 社會 貢獻、 社會 價值創造的角度來定義一個企業的成功,而不是單純以銷售額或利潤來衡量。
回顧 歷史 ,從微軟到英特爾,作為生態承載者的企業越來越少,這也更證明生態型公司的稀缺性。隨著PC的衰落,新的平台型企業亟待建立。
而基於這樣的生態,是為了讓 科技 必須服務於 社會 和大多數人。在今年11月的晶元發布會上,楚慶多次提到「人民的5G」這一概念,他認為要做為大多數人服務的5G產品,將來的目標也是構建人民的數字世界,具體到做產品, 要希望人人用得起,處處都好用。
高舉連接和智能兩面旗幟
「 未來 社會 必定具備兩點因素:一是具有連接性,一個支離破碎沒有信息連接的 社會 一定是落後的 社會 ,它不能代表未來;二是具備智能化,沒有智能化的 社會 也一定是沒有前途的 社會 。 連接和智能一定是未來 科技 的兩面旗幟 」,楚慶表示。
對於「連接」, 楚慶認為,在通信發展 歷史 上,先後出現了電話線、光纖,後來又有無線電話、互聯網等,現階段一項偉大的無線通信技術是5G。5G是迄今為止人類最野心勃勃的網路連接計劃,它讓所有的石頭都上網。
對於智能,楚慶表示,AI 同樣是一項 科技 革命,它讓每一塊石頭都說話,未來,它將成為一項彌散型技術進入到展銳所有的產品中去。這也是為什麼展銳主張連接和智能,就要樹立5G和AI兩面旗幟。
楚慶曾在2020年中的一次員工培訓上說,過去,當一位寬頻用戶發現家裡信號不好,只好致電運營商等待維修。一個令人期待的場景是:在用戶感知到問題之前,網路已經先一步自我察覺,並作出調整。這背後是在海量連接的資源分配上,人工智慧幫助5G網路做得更加智能,控制整個網路的運轉。
細心的用戶已經發現,一些商家的客服電話是機器打過來的,而非人工。「機器代人」的場景正在醫療、教育、公共安全上延伸,這也需要5G和人工智慧在背後構建一個智慧化的、廣泛的連接。
在楚慶看來, 物必須得變得有思考能力,連接才有意義,沒有AI的5G將是一條空船。
在中國部署5G的周期中, 人工智慧的發展恰逢其時。按照人工智慧發展規劃,核心產業規模在2021年將超過1500億元,帶動相關產業超過1萬億,而5G所指向的互聯 社會 ,也將帶來1.5萬億的產業規模。兩者共建正在成為一個共識,當前各地政府紛紛出台產業政策,將5G和人工智慧納入發展。
展銳的兩面旗幟已經樹起來了。2019年8月,展銳發布的首款5G晶元虎賁T7510,該基帶晶元是由春藤V510+虎賁T710應用處理器組合而成,公司在後者方案中開始引入高性能AI。在當年,這款虎賁T710還獲得了 AI Benchmark 全球性能冠軍,被國際AI學術論文收錄,能效領先超業界平均水平30%
2020年2月,展銳武器庫再次更新——此間發布的新一代5G SoC移動平台—虎賁T7520,已經在AI能力上擁有明顯優勢。公司也對AI作出了長遠布局,2019年8月, 公司與西安交大成立人工智慧聯合實驗室,計劃5年內投入1億,通過產學研融合,深化AI基礎研究能力,同時為公司吸納AI的科研人才。
面向未來的業務領域
在展銳剛剛舉辦的2020市場峰會上,同時展示了消費電子、工業電子和智能功率電子各業務領域的新技術新產品,所對應的概念是連接、智能、能源。
過去,展銳一直專注於手機晶元的研發,且客戶大多在印度拉美非洲等地區。如今,正逐步回歸國內。根據公司提供信息,除了三大運營商傳音、聯想、中興、魅族、海信等大客戶,展銳的生態客戶數量正在持續攀升,已達到6000多家。
5G應用的步伐,不止於手機,但智能手機仍然是用戶感知5G到來的第一個窗口。 展銳正在5G手機晶元上頻頻發力,而更高性能、更多技術標准以及運營商採用的不同組網路徑,都在為5G晶元商設置更高的門檻。展銳在2019年首次推出了5G手機晶元,包括虎賁T7520——全球首款6nm EUV 5G SoC晶元平台。海信品牌的F50 5G手機也將搭載展銳的5G晶元。
當前5G手機紛紛入市,即便在外觀、性能,已經基本達到穩定狀態,但仍存在易發熱、續航差的問題。為此,晶元廠商與運營商、手機廠商正密集進行網路測試和晶元技術改良。
疫情帶來在線內容的爆發,也給晶元商提供了機遇。楚慶表示,2020年上半年,公司為了應對疫情帶來的變化,在將近2個月時間內研發了7套針對平板電腦的晶元方案,包括從最高檔到最低檔的全套晶元。
5G時代,展銳也將工業電子納入發展重點,設立了工業電子事業部。在楚慶看來,5G的高速率和可控時延的特性,為智能設備的高密度接入提供了存在基礎,工廠內機器的高速運轉,設備之間配合緊密、協同一致,這些需求恰恰是5G技術所能滿足的。
工業電子指向了大批潛在客戶,各行各業藉助5G提升效率、降低成本,正在成為共識。GSMA(全球移動通信系統協會)在2019年第四季度,對全球具有代表性的三十多家企業進行調研,被調研企業涵蓋自亞洲、歐洲、南美、北美以及中東地區,結果表明,製造和能源類企業相對更了解5G的能力,5G的大連接能力可以用更經濟、更安全的方式為大量設備聯網。這些企業希望通過5G發展工業4.0,促進數字化轉型。
展銳還將智能功率業務納入了事業部
楚慶表示, 智能功率電子是展銳對未來 社會 需求的一個全新把握。
智能功率折射的是一個關於「能源」的新藍圖。以射頻前端為例,它是移動通信設備的重要組成部分。隨著5G時代的到來,為滿足5G高帶寬、低時延、大連接的新要求,對射頻前端器件提出眾多新挑戰,不但需要採用新型材料,更需要注入新的產品設計理念。
此外,5G能耗的增加對功率器件也提出了更高要求,展銳智能功率電子的全新布局,恰逢其時。
隨著業務部分的調整,在楚慶看來,展銳面向5G布局的第一階段已經完成,下一步,將開始進入第二階段——產品實施,明年將有更多令人期待的創新產品。
楚慶表示,對於一家晶元公司,現在所能看到的未來是,首先 社會 的智能化不斷加深,體現在它的普及性即廣度上;其次是對整個 社會 和人類生活的介入的深度上。無論是廣度還是深度,這兩個維度都有巨大的擴張空間。楚慶稱, 「這種擴張空間,根本不是企業延續原有經驗能夠估計的,所以我們要把翅膀張開,以一種開放的態勢,迎接未來。」
沈怡然/文
⑸ 「缺芯潮」來了!晶元製造的全球「軍備競賽」已經拉響
「缺芯潮」如何重塑半導體產業
發於2021.6.28總第1001期《中國新聞周刊》
4月中旬,全球最大晶圓代工廠台積電的台灣工廠發生停電事故。有研究機構預測,僅停電半天,報廢晶圓損失或超過2000萬美元,一大批客戶受到影響。6月初,台灣封測廠京元電子暴發外籍員工群體感染,確診人數超過200人,2000多人停工居家隔離,預計6月產量將減少30%~35%。台灣疫情向半導體產業的蔓延,讓全球晶元產能雪上加霜。
此前,同樣引發人們憂慮的是台灣遭遇半個世紀以來最嚴重的乾旱,由於需要清洗廠房與矽片,晶圓代工廠耗水量巨大,為保證其用水,約佔台灣灌溉面積五分之一的農田停止灌溉。
這足以顯示台灣晶圓代工產業的地位,美國半導體行業協會甚至提出極端假說稱,如果台灣半導體代工廠停工一年,全球電子產業將面臨4900億美元損失。台積電創始人張忠謀將1987年創辦台積電與晶體管、摩爾定律等量齊觀,視之為改變半導體產業的創造。台積電與晶圓代工業務的興起確實深刻改變了半導體產業,使之成為全球化程度最深的產業之一。
但是這一輪「缺芯潮」引發了供應鏈安全隱憂。歐美對半導體產業過度集中於日韓、中國台灣地區表現出了擔憂,提出一系列刺激計劃吸引晶元產業迴流,中國的晶元產業鏈國產化進程也在提速。晶元製造的全球「軍備競賽」已經拉響,半導體產業現有格局或將被重塑。
模式之爭
從各國家、地區半導體產能佔比變遷中可以發現,1990年台灣半導體產能幾近於零,此後一路擴張至2020年的22%,這是台積電等晶圓代工廠崛起的結果。
半導體產業有兩種模式,一種是IDM模式,即晶元設計、製造等環節集於一家公司,比如英特爾、英飛凌等;另一種則是代工模式,由台積電開創,興起於上個世紀90年代,核心是晶元設計公司無須涉足製造、測封等環節,相應誕生了一批像高通、英偉達、聯發科這樣的無晶圓廠商。由於無須同時承擔設計環節的高研發投入與製造環節的重資產投入,無晶圓廠商的營收增幅往往快於IDM廠商。
盡管IDM廠商在2019年仍擁有全球半導體近七成產能,但在更多應用先進製程、手機SoC(系統級晶元)所屬的邏輯晶元領域,代工模式占據近八成產能,被認為是產業主流。
「IDM模式的弊端之一便是企業傾向於追求利潤率高的產品,如果將設計與製造環節分開,代工廠無論生產附加值高或低的產品,同樣賺取代工費用,有利於產業生態更為均衡。」復旦大學微電子學院教授、矽典微聯合創始人徐鴻濤博士告訴《中國新聞周刊》,這也是在代工模式下半導體產業得以迅速發展的原因。
但是在這一輪「缺芯潮」中,IDM企業顯示出供應鏈更為穩定的優勢。中芯國際創始人張汝京就曾表示,在當前階段,下游製造環節對上游設計環節的支持十分重要。但是在代工模式下,晶圓代工廠擴張產能往往謹慎,這是全球半導體產能始終處於緊平衡的重要原因。
其實去年以來代工廠擴張產能動作頻仍。3月底,台積電宣布將在未來3年投資1000億美元增加產能,並且支持高端製程技術的研發,一改此前「穩健擴產」作風,要以5倍的速度建廠擴產,中芯國際也在一年之內兩度宣布擴張28nm及以上成熟製程的產能。
盡管如此,多位業內人士告訴《中國新聞周刊》,從擴張產能的規模看,代工廠仍在謹慎行事。這與代工業務的特點有關,在晶元產業鏈的全部資本支出中,製造環節佔比高達64%,但增值僅佔比24%。「晶圓代工的毛利率並不高,一旦產能利用率不高,晶圓廠或許就會陷入虧損。」酷芯微電子董事長姚海平告訴《中國新聞周刊》。
一位晶圓代工廠人士向《中國新聞周刊》解釋,「晶圓代工廠在擴產前,都需要已有工廠的產能利用率達到相當水平,如果已有產線產能利用率只有百分之七八十,再擴產往往意味賠錢,伴隨設備等大量資本投入的折舊壓力就不小。」
相比於晶圓代工廠的謹慎,徐鴻濤注意到,一些無晶圓廠商反而開始參與建廠,「因為他們更加清楚風險與需求」。
2020年下半年,聯發科就曾花費16.2億元新台幣購置半導體再租給力積電生產。但最為典型的案例莫過於聯電,聯電今年的資本支出僅為15億美元,盡管如此,相比去年增幅也達50%。其採取與晶元設計公司三星等合作擴張產能的方式,即晶元設計公司出資購買設備,提供給聯電,再讓後者代工晶元。4月底,聯電更是宣布與多家晶元設計公司合作擴充位於台南的12英寸晶圓廠產能,晶元設計公司以議定價格預先支付訂金的方式,確保取得未來產能的長期保障。
如此一來,半導體產業長期存在的兩種模式似乎伴隨「缺芯潮」蔓延而變得模糊,無晶圓廠商為了保證產能開始向IDM模式靠攏,而一些IDM廠商,如英特爾,則在今年宣布啟動代工業務。
今年2月,帕特·蓋爾辛格出任英特爾首席執行官,在其3月下旬的一次演講中,除了拋出英特爾將投資200億美元新建兩座晶圓廠,預計在 2024 年量產 7nm 或更先進製程的消息外,還宣布了英特爾將重返晶圓代工業務。
這一消息在當日直接沖擊了台積電股價,但在近一個月之後的一次演講中,台積電創始人張忠謀回應道,「英特爾要做晶圓代工業務相當諷刺。台積電 1986 年成立,在 1985 年籌資期間就找英特爾投資,但是英特爾拒絕,雖然當年度的景氣狀況沒有太好,但仍是有一點看不起的意味。」
「英特爾此前也多次嘗試進入代工業務,我也曾參與類似的項目,當時給Altera公司做代工,我們內部半開玩笑地說,英特爾最終收購Altera就是因為代工產品一直做出不來,英特爾就乾脆買下這家公司。」一位曾在英特爾參與多個製程研發的工程師告訴《中國新聞周刊》,英特爾做代工的一個重要阻力便是缺少服務意識,「很難想像英特爾願意低姿態地陪伴小客戶成長,像台積電創辦初期的一些小客戶,如高通,現在也變成了巨頭。但英特爾會挑選客戶,當年蘋果曾找英特爾做代工,就因為訂單量有限被拒絕,如今這被英特爾高層認為是個極其愚蠢的決定。」
同時,技術問題也被他認為是英特爾從事晶圓代工的障礙之一,「英特爾工廠的工具相對比較封閉,更多生產高附加值晶元如CPU。但比如同樣為28nm製程晶元,不同類別的晶元往往需要不同的工藝,因此英特爾產線能否很好服務於諸如手機晶元、車規晶元等尚存疑問」。
但顯然,英特爾重歸晶圓代工業務並非僅僅是一家企業看中晶元製造市場,其背後的深意或許可以歸結為蓋爾辛格的一句話,「美國公司應該將三分之一的半導體生產放在美國本土進行。」目前,這一比例僅為12%。
大力刺激半導體迴流
蓋爾辛格所言現狀源於代工模式的興起。據波士頓咨詢數據,美國半導體製造業所佔市場份額從1990年的37%降低至如今的12%,如果按照目前趨勢發展下去,可能降低至6%,但是相比之下,美國半導體公司佔全球晶元銷售額的47%。
研究勞動力市場與經濟政策的智庫Employ America發文回顧美國半導體產業的 歷史 稱,從上世紀80年代起,為了與日本、韓國等國家的半導體公司競爭,美國的半導體政策逐漸轉向鼓勵縮減運營成本、提高公司利潤,忽略了對於半導體供應鏈的構建,使半導體產業圍繞巨頭形成了一套脆弱的供應鏈。「在去工廠、輕資產的運營理念下,雖然每家半導體公司的資產負債表看起來更加穩健,美國晶元製造的優勢卻已經轉向中國台灣、韓國等其他地區」。
目前,全球晶元製造75%的產能在東亞地區,而美國正希望晶元製造業迴流,但其面臨人才與成本的瓶頸。
張忠謀提到,美國晶圓製造的條件與台灣地區相較具有絕對優勢,包括水電等資源,但是美國的人才敬業程度和台灣地區不能比,台灣地區有大量優秀的工程師、技師、作業員比較願意投入製造業。
前述英特爾工程師也向《中國新聞周刊》解釋,美國晶元製造業不斷流失的一個原因便是美國的文化體系不太容易產生服務意識。晶元屬於精密加工製造業,與東亞文化圈更為兼容,需要工人有很強的紀律性、服從性,因此當今世界最重要的代工廠都集中在東亞。「即使是英特爾這樣的美國公司,其工廠的管理體系也與其他部門不同,推行軍事化管理」。
美國在成本方面的劣勢更為明顯,在美國建設一個新晶元工廠的10年總擁有成本大約比亞洲地區高25%~50%,假如要滿足半導體自給自足,美國需進行3500億~4200億美元的前期投資,這一數字也比中國大陸的1750億~2500億美元要高出不少。
(工作人員在黃色光源工作環境中觀察光刻膠前烘情況。光刻膠又名光阻,是半導體晶元製造工業的核心材料。圖/新華)
美國半導體行業協會今年2月致信美國總統拜登,提到競爭國家均投入巨資吸引半導體製造、研究,美國的缺席導致自身失去競爭力,造成美國在全球半導體製造份額中的降低。美國需要鼓勵建設並更新半導體製造設施,並在研究領域投入。
當地時間6月8日,美國國會參議院通過了《美國創新與競爭法》,其中批准撥款520億美元,在今後5年裡大力促進美國半導體晶元的生產和研究。參議院民主黨領袖舒默曾稱其為「 歷史 性的520億美元投資,用以確保美國保持晶元生產的領先地位」,並直言,「這項法案將確保美國不再依賴外國晶元加工商。」據路透社報道,其中包括390億美元的生產和研發激勵,以及105億美元的實施計劃,包括國家半導體技術中心、國家先進封裝製造計劃和其他研發計劃,以及 15億美元的應急資金。
美國商務部長吉娜·雷蒙多在晶元廠商美光 科技 出席活動時稱,這520億美元的資金將為晶元生產和研究產生超過1500億美元的投資,當中包括州和聯邦政府以及私營企業的出資,也就是通過聯邦資金釋放更多私人資本,「到完成時,在美國可能有七家、八家、九家、十家新工廠。」她預計,各州將為晶元設施爭奪聯邦資金,而商務部將有透明的資金發放程序。
去年以來,美國國會兩黨議員不斷提出鼓勵美國晶元產業發展的法案,如「2020美國晶圓代工法案」(AFA)、「為晶元生產創造有益的激勵措施法案」(CHIPS)。CHIPS法案還被納入拜登提出的2.3萬億美元基礎設施計劃,於今年早些時候頒布,批准了半導體製造激勵措施和研究計劃,但尚未提供資金,拜登也曾呼籲撥款500億美元,促進半導體生產和研究。
此前,蘋果、亞馬遜、谷歌、微軟等 科技 巨頭聯手包括英特爾、高通、台積電等在內的晶元產業鏈企業,組建了一個游說團體——美國半導體聯盟(SIAC),目標便是向美國政府施壓,要求美國國會為CHIPS法案提供500億美元資金。
台積電、三星等均已計劃在美國擴建晶元廠的情況下,一場對於政府補貼政策的爭奪已然展開。早在去年5月,台積電便宣布將在美國亞利桑那州投資120億美元新建12英寸廠,預計將在2024年建成投產,初期月產能為2萬片5nm晶元,而這一計劃的投資與產能規模在今年被多次曝出仍在擴大。
在向美國得州政府提交的文件中,三星也披露了其赴美建廠計劃的具體細節:計劃耗資170億美元,10年內在當地創造約1800個就業機會,位於奧斯汀,面積700萬平方英尺。三星還提醒說,該項目「競爭激烈」,美國亞利桑那州鳳凰城、紐約北部的Genesee縣及韓國替代地點都是奧斯汀的潛在競爭者。如果落戶奧斯汀,將在今年二季度破土動工,預計在2023年第三、第四季度投入運營,傳聞將用於生產先進的3nm製程。三星明確要求在20年內,得州特拉維斯縣和奧斯汀市對三星晶元廠的稅收減免將達約14.8億美元,高於先前提到的8.055億美元。
談及美國積極復興半導體製造產業,張忠謀認為,美國做事永遠是「胡蘿卜與棒子」一起,補貼只不過短期幾年而已,不能彌補長期的競爭劣勢,過了補貼政策的那幾年,還是要看實力。
供應鏈安全被打破
持續增長的旺盛需求正在拉長半導體的景氣周期。不只是美國,韓國、日本、歐洲等國家或地區都在吸引半導體製造迴流。日本政府已經承諾擴大現有約2000億日元的基金規模,支持國內的晶元製造行業。韓國政府業宣布為本土晶元產業提供1萬億韓元長期貸款,擴張8英寸晶圓廠產能,並增加材料和封裝投資。歐盟提出的「2030數字指南」計劃的目標之一便是到2030年,歐洲半導體生產至少佔據全球產值的20%。
伴隨分工模式興起,半導體產業曾被視為全球化程度最深的產業之一,基於2019年的數據,在對整個產業附加值的貢獻中,有6個國家和地區(美國、韓國、日本、中國大陸、中國台灣和歐洲)的貢獻度都至少達到8%。但經歷這一輪「缺芯潮」,出於維護供應鏈安全的考量,半導體產業正在向本地收縮,中國也不例外。
波士頓咨詢曾作出預測,假設在每個地區建設完全自給自足的本地供應鏈,將需要9000億~1.225萬億美元的增量前期投資,並導致半導體價格整體上漲35%~65%,最終導致消費者電子設備成本上升。
「趨勢已經很明顯,這在日本廠商的產品中得到充分體現,拆開日本的電子產品,會發現其使用的晶元基本上都來自日本,未來各地也會遵循這樣的趨勢,簡單說就是在哪裡設計,就要在哪裡生產。」上海一家晶元設計公司CEO劉東(化名)告訴《中國新聞周刊》。
中國半導體行業協會副理事長、中國半導體行業協會集成電路分會理事長葉甜春認為,美國、歐盟強化本土產業鏈,缺芯固然是一項因素,但根本原因是對供應鏈安全的一種擔心。晶元產業鏈全球化發展的地域分工,導致有些地區的工業空心化,現在各地希望在本地建立一個至少能夠維持最小可行製造能力的產業體系。
但在他看來,歐美要建設本土晶圓製造業是很困難的,這是一個成本、供應鏈體系和產業生態的問題。首先供應鏈企業要跟過去,把供應鏈重建起來,經濟代價和後續的運維成本會非常高昂;其次,發展製造業需要人才資源作為支撐,歐美高校的人才體量能否支撐製造產業的重建,也值得考量。「繼續創新」或許是歐美發展製造業的一條路徑,但通常意義上的產業迴流是很難操作的。
對於中國當下的晶元產業前景,葉甜春在接受《中國電子報》采訪時指出,國內集成電路存在「卡脖子」問題,在部分領域顯得被動,但是跟10年前近乎「休克」的狀態相比,是完全不一樣的。但他擔心的是,眼前的問題得到緩解之後,對後續的布局缺乏緊迫感,耽誤兩年然後發現「卡脖子」這個問題始終存在。
他的建議是,對中國而言,首先是確保供應鏈的安全,28nm以上的供應鏈要實現絕對安全,14nm、7nm的技術短板也要盡快補齊。此外還要鍛造長板,真正擺脫「受制於人」需要掌握足夠的反制手段。要把握好全球化分工與供應鏈產業鏈自主可控的「度」。
國產替代如何加速
劉東注意到,其實從去年開始,國內的晶元廠商,包括一些終端產品廠商,已經在將供應鏈逐步從境外轉移至中國大陸,當時主要是受到華為被制裁事件的沖擊,隨著這一輪「缺芯潮」爆發,這一趨勢將更加明顯。
深迪半導體今年為國內一家一線手機廠商供應六軸IMU慣性感測器晶元,深迪半導體公共關系負責人黃杜告訴《中國新聞周刊》,從2019年第一次送樣,經歷兩年的測試才最終談成,「對於手機廠商更換一款晶元的成本並不小,因此一旦習慣於采購外國廠商的晶元就沒有動力冒風險更換。」
而多位國內手機廠的供應商向《中國新聞周刊》證實,在消費電子領域,國內終端廠商今年都在轉移產業鏈,「能用國產替代的都盡可能使用國產替代,就算國內供應商無法做主力供應商,也會讓其作為輔助供應商。」
徐鴻濤甚至認為,這次「缺芯潮」的一個原因便是國產替代導致代工廠新產品導入規模增長,「比如原來一家代工廠的產能分配中,量產與新產品導入的比例可能是8:2,但隨著新產品導入的需求增加,就擠佔了量產部分的比例分配,其中部分原因便是國產替代和產能緊張導致開辟新供應商需求的加劇,一款新產品都要經歷漫長新產品導入才能量產。」
不僅是終端廠商在更多啟用國內晶元廠商的晶元,一些國內的無晶圓廠商也開始將產能向中國大陸轉移。
對於劉東的公司而言,與其合作的代工廠遍布中國大陸和台灣,韓國、美國。「只是每家投產多少不一,一方面是要為特定種類的晶元尋找更適合的工藝,另一方面也是為了規避風險。但是一旦產能全球性緊缺,即使產能再分散,風險也難以迴避。」劉東反問,「這一輪『缺芯潮』中,已經可以看到地方保護色彩加重,比如一家韓國代工廠,面對一位韓國客戶與中國客戶的需求時,他會怎麼選擇?」
一家三星投資的晶元設計公司負責人告訴《中國新聞周刊》,正是由於三星背書,其產能幾乎未受影響,反而擴張產能爭搶到產能緊缺的競爭對手的訂單。
用劉東的話來說,「大家都變得不那麼有操守」。這在一定程度上也源於政府的干預,前述剛剛成立的SIAC便在公開信中稱,「當行業努力糾正短缺造成的供需失衡時,政府應該避免干預。」外界認為這暗指美國政府此前施壓包括台積電在內的代工廠保證 汽車 晶元產能。
有中芯國際人士告訴《中國新聞周刊》,中芯國際在分配產能時會從終端應用的角度考慮,也就是如果某款晶元缺失,會不會影響普通人生活,甚至國民經濟,「會仔細甄別企業的產能需求,依企業真實需求而定,也不會多給企業產能。」
多位業內人士都感慨,在這一輪「缺芯潮」中更能看到中芯國際的意義。「如果產能在國內,遇到疫情這樣的極端情況,至少還能見面溝通,但如果投產在韓國、中國台灣的代工廠,連見面協調的可能都沒有。」一位晶元廠商負責人透露,從去年開始,公司就在將產能從境外逐步轉移至中國大陸,目前已接近一半,甚至直接邀請一家國內代工企業入股,「也是為了未來更順暢地轉移產能」。
這樣的產能轉移不止發生在某一家公司身上,姚海平也坦言,公司會將中芯國際14nm、12nm製程作為主打的平台,「14nm以下先進製程代工其實可選餘地並不多,無非是三星、台積電、中芯國際等幾家。現在中芯國際的先進工藝的產能利用率還不高,所以今年其擴張產能集中在28nm等成熟製程,因為其先進製程工藝剛剛開發出來不久,國內的設計公司做出針對的設計需要時間,估計在明年年中中芯國際先進製程產能也會變得非常飽滿。」
中國缺少的不僅是先進製程的產能,其實,目前市場上20nm以上工藝節點產能占據了82%,更多的晶元產品依賴成熟製程產能。
「國內除了中芯國際和華虹,形成量產能力的也就是華潤上華,但每月8英寸晶圓的產能可能只有兩三萬片,確實太少,可能都無法支撐大一點的客戶。新的代工廠產能完全跟不上,特別是目前一些產品需要特定工藝,比如BCD高壓,其實只有中芯國際、華虹、華潤上華這三家公司有技術准備,再無其他選擇,這就是目前的現狀。」前述中芯國際人士告訴《中國新聞周刊》。
黃杜提到,「前一段時間政府徵求對行業支持政策的意見建議,我們提出除了鼓勵主要以線寬製程為標準的先進標准工藝,也要支持不依賴於線寬的MEMS特色工藝,MEMS慣性感測器晶元在人工智慧物聯網時代將會獲得越來越廣泛的應用。」
MEMS工藝是晶元製造的一種特殊工藝,被廣泛應用於慣性感測器晶元製造,而慣性感測器晶元已經進入每一部智能手機,手機橫屏與豎屏視角的轉換便依賴這顆晶元實現。
「如今各地晶圓廠爛尾的情況已經讓政府感到擔憂,但總體而言,大陸的產能仍然很短缺。」有晶圓廠商負責人告訴《中國新聞周刊》,「幾年前公司原本計劃投資建設晶圓廠,計劃投資50億元,年產能為1萬片8英寸晶圓,但之後項目夭折,原因便是地方政府不再支持。」 「當時項目遇到國家收緊半導體投資,地方政府對於項目獲得國家資金支持沒有信心,就需要地方承擔大部分資金壓力。」這位負責人說,工廠從開工到「投片」需要3年時間,而根據當時的測算,8年才能回本,這段時間對於地方政府來講過於漫長。
當下,政府對於晶圓廠的支持無疑舉足輕重,中芯國際創始人張汝京在總結項目能夠獲得成功的條件時就說到,要有政府支持,中央政府通常是在政策和稅務上的支持,地方政府通常是給予土地和項目獎勵等支持,為了引進一些新項目,需要各級地方政府制定一些准入的指導。
他向《中國新聞周刊》建議說,通過國家發改委窗口指導,一定程度上避免錯誤的投資導致的國家財產和資金的損失的考量下,可以積極推動國家需要的這類半導體公司。但是如果管控過於嚴苛,也可能會把這個產業的發展遏制住,減緩國家集成電路與半導體產業的發展。「投資金額小於10億元以下的,按現有方式進行備案;對於政府投資金額低於某一數位的,如50億元以下的,由省市相關發改委窗口指導;金額更大的由上一級的發改委管控。至於民企或外資為主的,因為政府擔的風險較小,可適度放寬指導窗口。」
在葉甜春看來,此前多地都爆出晶元製造的「爛尾」工程,是因為個別項目在市場定位、技術研發、團隊配置等方面沒有做好准備,倉促上馬。對於做好准備的項目,該上馬還是要上馬。
他指出,據不完全統計,國內邏輯IC存在40萬片12英寸的月產能缺口,存儲器至少缺20萬~30萬片月產能。保守估計,月產能缺口在60萬~70萬片。整體產能缺口這么大的時候,應該更大規模、更有效率地擴產。「中國貌似缺乏最新的技術和產品,但是全球80%以上的產品用不到最尖端製程,14納米以上製程能覆蓋絕大部分需求——雖然市場份額可能只有百分之六七十,但這上面有大量文章可做。」
⑹ 我國科學家獲得納米級光雕刻三維結構,這對晶元製造有何幫助
這張晶元製造的技術又上了一個新台階,對於我國研究出更好的晶元,做了一個很好的鋪墊,將不再依賴其他國家的晶元技術
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的發展正在成為重組要素資源、重塑經濟結構、改變競爭格局的關鍵力量。重組重塑和改變,不是原有的經濟結構上的修修補補,也不是原有資源要素上的一個增減,更不是原有的經濟結構上的一種完善,因而要重塑、要變革、要重組經濟發展格局。所帶來的沖擊力也是百年未有之大變局中間的一個非常重要的特徵。(三)把握發展數字經濟的目標對未來數字經濟的發展提出了非常明確的方向。他未來數字經濟括三個方向,一是促進數字和實體經濟的深度融合;二是要賦能傳統產業轉型升級;三是催生新的產業、新的業態、新的模式。我們要深刻理解,從在講話中間進一步理解數字經濟發展的迫切性、它的重大的影響力以及它的發展方向,並將其作為指導我們在物流和供應鏈領域中間開展數字化的一個頂層引導。通過學,我們要加深對三個主題的認識是把握數字經濟發展的基本階段、發展的現狀和發展的趨勢,明確物流和供應鏈數字化的戰略。第二個是物流和供應鏈的數字化的價值所在。第三個主題守於聯合會如何推進數字化工作的思考。 榮事達熱水器售後服務網點查詢售後服務電話號碼24小時「2022已更新」 二、數字經濟是重構經濟發展與治理模式的新型經濟形態 數字經濟重構經濟發展與治理模式的新型經濟形態。有幾個要素需要把握。首先需要明確數字經濟是生產要素。以,提出科技是生產力,科技是一個新的生產要素。現在開始將數字作為一種新的生產要素。所以現在的生產要素包括五個方面,就是勞動力、勞動條件(生產工具)、土地資源、和數字。其次數字要成為生產要素,必須要有賦能,這個就是數字和現代網路。數字要與實體經濟的深度融合。信息可以作為一個產業去它,但是數字化不能僅僅為一種產業。數字經濟更多的是數字和各類的產業進行深度融合以,通過數字的生產要素所創造出的價值。數字經濟的本質是和實體經濟進行深度融合與共生的。只要產生一個經濟行為,就會同時產生一組數字。數字經濟的目標是加速重構經 濟發展和治理模式的新型經濟形態。重構經濟發展。從物流來講,就是要重構物流的組織模式。 重構模式,更重要的是重構治理模式。推動數字經濟包括四個維度。除了我們比較熟悉的數字產業化和產業數字化以外,還有數字化治理和數字的價值化。個維度是數字產業化。數字產業化就是指信息通訊業,也就是說能夠促使數字的形成、數字的積累、數據的存儲、數據的交換、數據的處理等等這些所形成的產業,包括通訊設備的製造、電信業、軟體開發、互聯網等等。第二個維度是產業數字化。產業數字化是數字經濟發展的主陣地,是數字化和各行各業的融合,是我們未來物流與供應鏈要推的數字化進程的一個根本所在。第三個維度就是數字化的治理,數字化的治理它實際上是分成兩個方面,一方面是對數字經濟發展過程中對數字本身的治理。更關鍵的是通過數字化對、社會乃至經濟甚至家庭的一種治理。第四個維度是數字的價值化。 數字價值化包括三點。是數字資源化,數據要形成資源。第二是數字資源變成數字資產。第三是要形成資本,也就是數據資本化、化。 榮事達熱水器售後服務網點查詢售後服務電話號碼24小時「2022已更新」 三、數字經濟發展正在由初級階段邁向高級階段 我國數字經濟發展的進程分為四個階段,萌芽期,高速發展期,成長期,以及轉型升級期。1994年到2002年是萌芽期。這個時期的數字化就是新浪、搜狐、網易等等。第二個階段就是高速發展期, 2003年到2012年。這一時期數字經濟主要發展的形態就是電子商務。商品的電子商務平台開始涌現,物流車貨匹配的電商平台也開始應運而生,物流的數字化開始起步。第三個階段我們叫成長期, 2013年到2019年。這個階段數字經濟形態有兩個特徵一是傳統行業的互聯網化,二是新業態。數字和產業的融合更深。這三個階段是我銘家數字經濟發展的初級階段。初級階段的重要標志是數字經濟發展的基本形態還是消費互聯網,工業互聯網還沒有完全形成。數字經濟已經形成了和雙核心的發展格局。未來圍繞兩國的競爭的主題是數字化。數字化發展的核心是數字化賦能的物流與供應鏈領域。從2020年開始,數字經濟開始進入到轉型升級階段。數字化由初級階段邁向高級階段的時候,對物流和供應鏈的數字化的發展來講,既提出了巨大的挑戰,也孕育著巨大的機會,我們要把握住。 榮事達熱水器售後服務網點查詢售後服務電話號碼24小時「2022已更新」 四、充分認識數字化是物流與供應鏈轉型升級必然趨勢 物流和供應鏈的數字化的轉型是一種必然的趨勢。前面已經講得很清楚了,這里主要是簡單的從經濟發展的不同階段,結合發展的不同階段和消費的變化來談它的必然性。的經濟發展從以來說經歷了四個階段。當然我銘家也一樣,只不過是時間是錯的。個階段就是短缺經濟時期,此時生產模式是批量生產,生產和物流的組織模式就是一種實物配送的模式,特徵是鏈條比較短,主要是處在消費領域。第二個階段是七十年代末到八十年代中期的過剩經濟時代。生產經營過程目標開始轉移為降本增效。第三階段是轉型經濟階段。生產組織方式就突破了企業的邊界,是基於產業鏈進行資源整合優化以及流程的優化。經濟轉型目標是進一步優化成本。第四個就是當前數字經濟階段。數字經濟本質就是產業的融合共生。此階段本質是價 值創造、價值重構。 榮事達熱水器售後服務網點查詢售後服務電話號碼24小時「2022已更新」 五、物流與供應鏈數字化的本質是價值重構 物流與供應鏈數字化的本質是價值重構。物流和供應鏈的數字化是先進的科學和現代的組織方式的融合。它所要推動的是重構組織模式,包括物流組織模式,包括供應鏈的組織模式,從而不斷的提高物流與供應鏈的網路化、智慧化、服務化水平。,通過推進物流與供應鏈的數字化來把握發展動力轉換的新格局。在之前,經濟發展的動力主要是兩個方面一個是製造業、一個是服務業。現在來看,經濟發展的動力未來也是兩個方面,一個是科技創新。第二個是基礎設施建設。基於基礎設施建設的動力這個大的背景下,我們有為基礎設施建設提供原材料的產能優勢,但是沒有產業優勢。鏈條很短,只有生產環節,兩頭都在別人手裡。所以說我們要把握這樣的機遇,一定要把我們的產能優勢變為產業優勢,供應鏈的數字化、物流的數字化必不可少。第二,從物流領域來講,通過物流與供應鏈的數字化來重構生產組織方式,延伸產業鏈條,實現產業之間的生產要素和生產條件的優化配置、有序協同、提率、降低成本。 通過數字化的這種賦能,來實現我們這種組織結構的重構,來實現產業間的資源整合、流程優化和組織協同,這樣才能夠把我們的物流成本降低到一個為合理的水平。第三是通過物流與供應鏈的數字化重新定義商業模式。數字化的本質是服務。通過產業服務化來重新定義商業模式。數字化的商業模式是「服務送產品」。第四是通過物流和供應鏈來實現企業生態化的價值。未來從企業的角度來講,在數字化的環境下,企業的價值不僅僅體現在效益好和效率高,更重要的是要體現企業在整個產業鏈上的價值。第五個是通過物流與供應鏈數字化來推進數字化的治理,構建競爭的新優勢。數字化是鏈接的、共生的、共享的。在鏈接、共生、共享的過程中,物流是重要的組成部分。第六個方面就是物流數字化價值的本身,即實現物流與供應鏈數字化有利於促進數字價值化進程。 六、把握物流與供應鏈數字化的內涵 國資委關於數字化轉型的里已經,物流與供應鏈數字化的內涵主要以下幾個方面,裝備要數字化;第二,運營智能化;三,流程可視化;四,服務敏捷化;第五,產業生態化;第六,提升數字化的運營能力,即要掌握算、算力等;第七,打好數字化基礎,即數字標准、數字人才和數字化的理論建設。物流與采購聯合會在推進數字化工作方面,已我們身處「互聯網+」時代,智能技術正在一步步滲透進我們的日常生活中,在帶來便捷的同時更提高了生活品質。 榮事達熱水器售後服務網點查詢售後服務電話號碼24小時「2022已更新」 榮事達熱水器售後服務網點查詢服務電話號碼24小時「2022已更新」 2021年11月19日 本次交流的主題是學在第34次集體學上的講話,通過學的講話,深刻領會數字經濟的迫切性、數字經濟對發展的深刻影響以及未來數字經濟發展的基本的方向。我在這里拋磚引玉,談幾點自己的學體會。 一、理解關於數字經濟講話的精神 (一)如何認識數字經濟發展的迫切性,數字經濟發展迫切性有三個維度。即速度,廣度,深度。首先是速度,即「數字經濟發展速度之快」。數字經濟的發展速度是整個經濟發展速度的三倍之多。放眼,去年經濟負增長,但數字經濟還是保持正增長。第二抒度,即「數字經濟輻射范圍之廣」。從廣度來看,上到的航天宇宙的科學,下到傳統的餐飲業如美團外賣,都需要數字化支撐。第三是深度,即「數字經濟產業滲透之深」。從影響深度來看,數字化的元素滲透到整個產業的全流程。(二)如何認識數字化對發展的影響深遠在講話中,數字化對發展的影響非常深遠。數字經濟的發展對未來的發展都具有非常大的影響,而且這種影響是具有性的。這一方面也包含三個維度,即數字經濟 的發展正在成為重組要素資源、重塑經濟結構、改變競爭格局的關鍵力量。重組重塑和改變,不是原有的經濟結構上的修修補補,也不是原有資源要素上的一個增減,更不是原有的經濟結構上的一種完善,因而要重塑、要變革、要重組經濟發展格局。所帶來的沖擊力也是百年未有之大變局中間的一個非常重要的特徵。(三)把握發展數字經濟的目標對未來數字經濟的發展提出了非常明確的方向。他未來數字經濟括三個方向,一是促進數字和實體經濟的深度融合;二是要賦能傳統產業轉型升級;三是催生新的產業、新的業態、新的模式。我們要深刻理解,從在講話中間進一步理解數字經濟發展的迫切性、它的重大的影響力以及它的發展方向,並將其作為指導我們在物流和供應鏈領域中間開展數字化的一個頂層引導。通過學,我們要加深對三個主題的認識是把握數字經濟發展的基本階段、發展的現狀和發展的趨勢,明確物流和供應鏈數字化的戰略。第二個是物流和供應鏈的數字化的價值所在。第三個主題守於聯合會如何推進數字化工作的思考。 榮事達熱水器售後服務網點查詢售後服務電話號碼24小時「2022已更新」 二、數字經濟是重構經濟發展與治理模式的新型經濟形態 數字經濟重構經濟發展與治理模式的新型經濟形態。有幾個要素需要把握。首先需要明確數字經濟是生產要素。以,提出科技是生產力,科技是一個新的生產要素。現在開始將數字作為一種新的生產要素。所以現在的生產要素包括五個方面,就是勞動力、勞動條件(生產工具)、土地資源、和數字。其次數字要成為生產要素,必須要有賦能,這個就是數字和現代網路。數字要與實體經濟的深度融合。信息可以作為一個產業去它,但是數字化不能僅僅為一種產業。數字經濟更多的是數字和各類的產業進行深度融合以,通過數字的生產要素所創造出的價值。數字經濟的本質是和實體經濟進行深度融合與共生的。只要產生一個經濟行為,就會同時產生一組數字。數字經濟的目標是加速重構經 濟發展和治理模式的新型經濟形態。重構經濟發展。從物流來講,就是要重構物流的組織模式。 重構模式,更重要的是重構治理模式。推動數字經濟包括四個維度。除了我們比較熟悉的數字產業化和產業數字化以外,還有數字化治理和數字的價值化。個維度是數字產業化。數字產業化就是指信息通訊業,也就是說能夠促使數字的形成、數字的積累、數據的存儲、數據的交換、數據的處理等等這些所形成的產業,包括通訊設備的製造、電信業、軟體開發、互聯網等等。第二個維度是產業數字化。產業數字化是數字經濟發展的主陣地,是數字化和各行各業的融合,是我們未來物流與供應鏈要推的數字化進程的一個根本所在。第三個維度就是數字化的治理,數字化的治理它實際上是分成兩個方面,一方面是對數字經濟發展過程中對數字本身的治理。更關鍵的是通過數字化對、社會乃至經濟甚至家庭的一種治理。第四個維度是數字的價值化。 數字價值化包括三點。是數字資源化,數據要形成資源。第二是數字資源變成數字資產。第三是要形成資本,也就是數據資本化、化。 榮事達熱水器售後服務網點查詢服務電話號碼24小時「2022已更新」 三、數字經濟發展正在由初級階段邁向高級階段 我國數字經濟發展的進程分為四個階段,萌芽期,高速發展期,成長期,以及轉型升級期。1994年到2002年是萌芽期。這個時期的數字化就是新浪、搜狐、網易等等。第二個階段就是高速發展期, 2003年到2012年。這一時期數字經濟主要發展的形態就是電子商務。商品的電子商務平台開始涌現,物流車貨匹配的電商平台也開始應運而生,物流的數字化開始起步。第三個階段我們叫成長期, 2013年到2019年。這個階段數字經濟形態有兩個特徵一是傳統行業的互聯網化,二是新業態。數字和產業的融合更深。這三個階段是我銘家數字經濟發展的初級階段。初級階段的重要標志是數字經濟發展的基本形態還是消費互聯網,工業互聯網還沒有完全形成。數字經濟已經形成了和雙核心的發展格局。未來圍繞兩國的競爭的主題是數字化。數字化發展的核心是數字化賦能的物流與供應鏈領域。從2020年開始,數字經濟開始進入到轉型升級階段。數字化由初級階段邁向高級階段的時候,對物流和供應鏈的數字化的發展來講,既提出了巨大的挑戰,也孕育著巨大的機會,我們要把握住。 榮事達熱水器售後服務網點查詢售後服務電話號碼24小時「2022已更新」 四、充分認識數字化是物流與供應鏈轉型升級必然趨勢 物流和供應鏈的數字化的轉型是一種必然的趨勢。前面已經講得很清楚了,這里主要是簡單的從經濟發展的不同階段,結合發展的不同階段和消費的變化來談它的必然性。的經濟發展從以來說經歷了四個階段。當然我銘家也一樣,只不過是時間是錯的。個階段就是短缺經濟時期,此時生產模式是批量生產,生產和物流的組織模式就是一種實物配送的模式,特徵是鏈條比較短,主要是處在消費領域。第二個階段是七十年代末到八十年代中期的過剩經濟時代。生產經營過程目標開始轉移為降本增效。第三階段是轉型經濟階段。生產組織方式就突破了企業的邊界,是基於產業鏈進行資源整合優化以及流程的優化。經濟轉型目標是進一步優化成本。第四個就是當前數字經濟階段。數字經濟本質就是產業的融合共生。此階段本質是價 值創造、價值重構。 榮事達熱水器售後服務網點查詢售後服務電話號碼24小時「2022已更新」 五、物流與供應鏈數字化的本質是價值重構 物流與供應鏈數字化的本質是價值重構。物流和供應鏈的數字化是先進的科學和現代的組織方式的融合。它所要推動的是重構組織模式,包括物流組織模式,包括供應鏈的組織模式,從而不斷的提高物流與供應鏈的網路化、智慧化、服務化水平。,通過推進物流與供應鏈的數字化來把握發展動力轉換的新格局。在之前,經濟發展的動力主要是兩個方面一個是製造業、一個是服務業。現在來看,經濟發展的動力未來也是兩個方面,一個是科技創新。第二個是基礎設施建設。基於基礎設施建設的動力這個大的背景下,我們有為基礎設施建設提供原材料的產能優勢,但是沒有產業優勢。鏈條很短,只有生產環節,兩頭都在別人手裡。所以說我們要把握這樣的機遇,一定要把我們的產能優勢變為產業優勢,供應鏈的數字化、物流的數字化必不可少。第二,從物流領域來講,通過物流與供應鏈的數字化來重構生產組織方式,延伸產業鏈條,實現產業之間的生產要素和生產條件的優化配置、有序協同、提率、降低成本。 通過數字化的這種賦能,來實現我們這種組織結構的重構,來實現產業間的資源整合、流程優化和組織協同,這樣才能夠把我們的物流成本降低到一個為合理的水平。第三是通過物流與供應鏈的數字化重新定義商業模式。數字化的本質是服務。通過產業服務化來重新定義商業模式。數字化的商業模式是「服務送產品」。第四是通過物流和供應鏈來實現企業生態化的價值。未來從企業的角度來講,在數字化的環境下,企業的價值不僅僅體現在效益好和效率高,更重要的是要體現企業在整個產業鏈上的價值。第五個是通過物流與供應鏈數字化來推進數字化的治理,構建競爭的新優勢。數字化是鏈接的、共生的、共享的。在鏈接、共生、共享的過程中,物流是重要的組成部分。第六個方面就是物流數字化價值的本身,即實現物流與供應鏈數字化有利於促進數字價值化進程。 六、把握物流與供應鏈數字化的內涵 國資委關於數字化轉型的里已經,物流與供應鏈數字化的內涵主要以下幾個方面,裝備要數字化;第二,運營智能化;三,流程可視化;四,服務敏捷化;第五,產業生態化;第六,提升數字化的運營能力,即要掌握算、算力等;第七,打好數字化基礎,即數字標准、數字人才和數字化的理論建設。物流與采購聯合會在推進數字化工作方面,已我們身處「互聯網+」時代,智能技術正在一步步滲透進我們的日常生活中,在帶來便捷的同時更提高了生活品質。燃氣灶打火旋鈕一個松一個特別緊的原因:1、可能是電磁閥沒有插緊。以上就是老闆燃氣灶一直打火的解決方法與一直打火的原因,大家在遇到這類問題的時候一定要引起重視,盡早解決這個問題,以免發生其他的安全隱患。 榮事達熱水器售後服務網點查詢售後服務電話號碼24小時「2022已更新」 經取得了較好的成績。在新格局下,物流與采購聯合會如何發揮行業組織職能,推進數字化進程?我有幾點思考。,首先要數字化思維。我將數字化思維歸納為四個詞鏈接、共生、當下、創新。我們自己要樹立這樣的思維,我們要把這樣的數字化的思維推廣到物流領域、供應鏈領域。其次,我們在做數字化工作時,一定要把握住物流和供應鏈數字化的基本方向,即著力於推動基於產業互聯網為載體的產業融合。第三,要把握住數字化推進的重點。第四,要把握住我們推進物流和供應鏈數字化的基本路徑。第五,要發揮我們平台的優勢,來引導物流和供應鏈領域的數字化進程。第六,要夯實基礎,即我們要加強標准化的工作。 榮事達熱水器售後服務網點查詢服務電話號碼24小時「2022已更新」運輸的路程貨物運輸一般都有起步價,其中含路程距離,貨物的重量,以及貨物的大小,在規定大小和重量重,就不會另外收費,如果超出部分,會根據情況二進行額外的收費。貨物的大小有一些貨物可能重量很輕,但是體積很大,這種情況小物流公司會根據物品的體積重量重新估量,收取費用。貨物的貴重程度一般物流公司會有物流服務,會對你的貨物進行一個保價,所以在運輸貨物時,一定要與物流公司說清楚貨物的貴重程度,好讓物流公司做好一定的保障服務,如果運輸前沒有說清楚,期出現了任何問題,物流公司都有不賠償的理由。保價費(保價金額費率)。運輸類型性質低收費費率,長途精準卡航、精準汽運,短途精準汽運(短)、精準城運。代收貨款手續費發貨客戶將商品出給到達客戶,德邦物流可替發貨客戶向到達客戶收回貨款,並在承諾的時效內將該筆貨款匯出,讓您及時地回籠資金。三日退第三天給客戶打款。簡訊通知費簡訊通知服務是德邦物流為客戶提供的關於貨物信息的服務,包括貨物跟蹤和查詢、各項通知、簡訊饋、投訴處理等事項。 榮事達熱水器售後服務網點查詢售後服務電話號碼24小時「2022已更新」
⑻ 半導體的發展史及其未來發展趨勢
1833年,英國巴拉迪最先發現硫化銀的電阻隨著溫度的變化情況不同於一般金屬,一般情況下,金屬的電阻隨溫度升高而增加,但巴拉迪發現硫化銀材料的電阻是隨著溫度的上升而降低。這是半導體現象的首次發現。
不久, 1839年法國的貝克萊爾發現半導體和電解質接觸形成的結,在光照下會產生一個電壓,這就是後來人們熟知的光生伏特效應,這是被發現的半導體的第二個特徵。
在1874年,德國的布勞恩觀察到某些硫化物的電導與所加電場的方向有關,即它的導電有方向性,在它兩端加一個正向電壓,它是導通的;如果把電壓極性反過來,它就不導電,這就是半導體的整流效應,也是半導體所特有的第三種特性。同年,舒斯特又發現了銅與氧化銅的整流效應。
1873年,英國的史密斯發現硒晶體材料在光照下電導增加的光電導效應,這是半導體又一個特有的性質。 半導體的這四個效應,(jianxia霍爾效應的余績——四個伴生效應的發現)雖在1880年以前就先後被發現了,但半導體這個名詞大概到1911年才被考尼白格和維斯首次使用。而總結出半導體的這四個特性一直到1947年12月才由貝爾實驗室完成。
很多人會疑問,為什麼半導體被認可需要這么多年呢?主要原因是當時的材料不純。沒有好的材料,很多與材料相關的問題就難以說清楚。
半導體於室溫時電導率約在10ˉ10~10000/Ω·cm之間,純凈的半導體溫度升高時電導率按指數上升。半導體材料有很多種,按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。除上述晶態半導體外,還有非晶態的有機物半導體等和本徵半導體。
1982年,江蘇無錫的江南無線電器材廠(742廠)IC生產線建成驗收投產,這是一條從日本東芝公司全面引進彩色和黑白電視機集成電路生產線,不僅擁有部封裝,而且有3英寸全新工藝設備的晶元製造線,不但引進了設備和凈化廠房及動力設備等「硬體」,而且還引進了製造工藝技術「軟體」。這是中國第一次從國外引進集成電路技術。第一期742廠共投資2.7億元(6600萬美元),建設目標是月投10000片3英寸矽片的生產能力,年產2648萬塊IC成品,產品為雙極型消費類線性電路,包括電視機電路和音響電路。到1984年達產,產量達到3000萬塊,成為中國技術先進、規模最大,具有工業化大生產的專業化工廠。 1982年10月,國務院為了加強全國計算機和大規模集成電路的領導,成立了以萬里副總理為組長的「電子計算機和大規模集成電路領導小組」,制定了中國IC發展規劃,提出「六五」期間要對半導體工業進行技術改造。 1983年,針對當時多頭引進,重復布點的情況,國務院大規模集成電路領導小組提出「治散治亂」,集成電路要「建立南北兩個基地和一個點」的發展戰略,南方基地主要指上海、江蘇和浙江,北方基地主要指北京、天津和沈陽,一個點指西安,主要為航天配套。
1986年,電子部廈門集成電路發展戰略研討會,提出「七五」期間我國集成電路技術「531」發展戰略,即普及推廣5微米技術,開發3微米技術,進行1微米技術科技攻關。 1988年,871廠紹興分廠,改名為華越微電子有限公司。 1988年9月,上無十四廠在技術引進項目,建了新廠房的基礎上,成立了中外合資公司――上海貝嶺微電子製造有限公司。 1988年,在上海元件五廠、上無七廠和上無十九廠聯合搞技術引進項目的基礎上,組建成中外合資公司――上海飛利浦半導體公司(現在的上海先進)。 1989年2月,機電部在無錫召開「八五」集成電路發展戰略研討會,提出了「加快基地建設,形成規模生產,注重發展專用電路,加強科研和支持條件,振興集成電路產業」的發展戰略。 1989年8月8日,742廠和永川半導體研究所無錫分所合並成立了中國華晶電子集團公司。
1990年10月,國家計委和機電部在北京聯合召開了有關領導和專家參加的座談會,並向黨中央進行了匯報,決定實施九O八工程。 1991年,首都鋼鐵公司和日本NEC公司成立中外合資公司――首鋼NEC電子有限公司。 1995年,電子部提出「九五」集成電路發展戰略:以市場為導向,以CAD為突破口,產學研用相結合,以我為主,開展國際合作,強化投資,加強重點工程和技術創新能力的建設,促進集成電路產業進入良性循環。 1995年10月,電子部和國家外專局在北京聯合召開國內外專家座談會,獻計獻策,加速我國集成電路產業發展。11月,電子部向國務院做了專題匯報,確定實施九0九工程。 1997年7月17日,由上海華虹集團與日本NEC公司合資組建的上海華虹NEC電子有限公司組建,總投資為12億美元,注冊資金7億美元,華虹NEC主要承擔「九0九」工程超大規模集成電路晶元生產線項目建設。 1998年1月,華晶與上華合作生產MOS圓片合約簽定,有效期四年,華晶晶元生產線開始承接上華公司來料加工業務。 1998年1月18日,「九0八」 主體工程華晶項目通過對外合同驗收,這條從朗訊科技公司引進的0.9微米的生產線已經具備了月投6000片6英寸圓片的生產能力。 1998年1月,中國華大集成電路設計中心向國內外用戶推出了熊貓2000系統,這是我國自主開發的一套EDA系統,可以滿足亞微米和深亞微米工藝需要,可處理規模達百萬門級,支持高層次設計。 1998年2月,韶光與群立在長沙簽訂LSI合資項目,投資額達2.4億元,合資建設大規模集成電路(LSI)微封裝,將形成封裝、測試集成電路5200萬塊的生產能力。 1998年2月28日,我國第一條8英寸硅單晶拋光片生產線建成投產,這個項目是在北京有色金屬研究總院半導體材料國家工程研究中心進行的。 1998年3月16日,北京華虹集成電路設計有限責任公司與日本NEC株式會社在北京長城-飯店舉行北京華虹NEC集成電路設計公司合資合同簽字儀式,新成立的合資公司其設計能力為每年約200個集成電路品種,並為華虹NEC生產線每年提供8英寸矽片兩萬片的加工訂單。 1998年4月,集成電路「九0八」工程九個產品設計開發中心項目驗收授牌,這九個設計中心為信息產業部電子第十五研究所、信息產業部電子第五下四研究所、上海集成電路設計公司、深圳先科設計中心、杭州東方設計中心、廣東專用電路設計中心、兵器第二一四研究所、北京機械工業自動化研究所和航天工業771研究所。這些設計中心是與華晶六英寸生產線項目配套建設的。 1998年6月,上海華虹NEC九0九二期工程啟動。 1998年6月12日,深港超大規模集成電路項目一期工程――後工序生產線及設計中心在深圳賽意法微電子有限公司正式投產,其集成電路封裝測試的年生產能力由原設計的3.18億塊提高到目前的7.3億塊,並將擴展的10億塊的水平。 1998年10月,華越集成電路引進的日本富士通設備和技術的生產線開始驗收試制投 片,-該生產線以雙極工藝為主、兼顧Bi-CMOS工藝、2微米技術水平、年投5英寸矽片15萬片、年產各類集成電路晶元1億只能力的前道工序生產線及動力配套系統。 1998年3月,由西安交通大學開元集團微電子科技有限公司自行設計開發的我國第一個-CMOS微型彩色攝像晶元開發成功,我國視覺晶元設計開發工作取得的一項可喜的成績。 1999年2月23日,上海華虹NEC電子有限公司建成試投片,工藝技術檔次從計劃中的0.5微米提升到了0.35微米,主導產品64M同步動態存儲器(S-DRAM)。這條生產線的建-成投產標志著我國從此有了自己的深亞微米超大規模集成電路晶元生產線。
⑼ 揭秘第三代半導體,三大領域加速爆發!百億市場火爆
隨著綠色低碳戰略的不斷推進,提升能源利用效率和能源轉換效率已經成為各行各業的共識,如何利用現代化新技術建成可循環的高效、高可靠性的能源網路,無疑是當前各國重點關注的問題。
值此背景下,以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導體成為市場聚焦的新賽道。根據Yole預測數據, 2025年全球以半絕緣型襯底制備的GaN器件市場規模將達到20億美元,2019-2025年復合年均增長率高達12%! 其中,軍工和通信基站設備是GaN器件主要的應用市場,2025年市場規模分別為11.1億美元和7.31億美元;
全球以導電型碳化硅襯底制備的SiC器件市場規模到2025年將達到25.62億美元,2019- 2025年復合年均增長率高達30%! 其中,新能源汽車和光伏及儲能是SiC器件主要的應用市場, 2025年市場規模分別為15.53億美元和3.14億美元。
本文中,我們將針對第三代半導體產業多個方面的話題,與國內外該領域知名半導體廠商進行探討解析。
20世紀50年代以來,以硅(Si)、鍺(Ge)為代的第一代半導體材料的出現,取代了笨重的電子管,讓以集成電路為核心的微電子工業的發展和整個IT產業的飛躍。人們最常用的CPU、GPU等產品,都離不開第一代半導體材料的功勞。可以說是由第一代半導體材料奠定了微電子產業的基礎。
然而由於硅材料的帶隙較窄、電子遷移率和擊穿電場較低等原因,硅材料在光電子領域和高頻高功率器件方面的應用受到諸多限制。因此,以砷化鎵(GaAs)為代表的第二代半導體材料開始嶄露頭角,使半導體材料的應用進入光電子領域,尤其是在紅外激光器和高亮度的紅光二極體方面。與此同時,4G通信設備因為市場需求增量暴漲,也意味著第二代半導體材料為信息產業打下了堅實基礎。
在第二代半導體材料的基礎上,人們希望半導體元器件具備耐高壓、耐高溫、大功率、抗輻射、導電性能更強、工作速度更快、工作損耗更低特性,第三代半導體材料也正是基於這些特性而誕生。
筆者注意到,對於第三代半導體產業各家半導體大廠的看法也重點集中在 「高效」、「降耗」、「突破極限」 等核心關鍵詞上。
安森美中國汽車OEM技術負責人吳桐博士 告訴筆者: 「第三代半導體優異的材料特性可以突破硅基器件的應用極限,同時帶來更好的性能,這也是未來功率半導體最主流的方向。」 他表示隨著第三代半導體技術的普及,傳統成熟的行業設計都會有突破點和優化的空間。
英飛凌科技電源與感測系統事業部大中華區應用市場總監程文濤 則從能源角度談到,到2025年,全球可再生能源發電量有望超過燃煤發電量,將推動第三代半導體器件的用量迅速增長。 在用電端,由於數據中心、5G通信等場景用電量巨大,節電降耗的重要性凸顯,也將成為率先採用第三代半導體器件做大功率轉換的應用領域。
第三代半導體材料區別於前兩代半導體材料最大的區別就在於帶隙的不同。 第一代半導體材料屬於間接帶隙,窄帶隙;第二代半導體材料屬於直接帶隙,同樣也是窄帶隙;二第三代半導體材料則是全組分直接帶隙,寬禁帶。
和前兩代半導體材料相比,更寬的禁帶寬度允許材料在更高的溫度、更強的電壓與更快的開關頻率下運行。
隨著碳化硅、氮化鎵等具有寬禁帶特性(Eg>2.3eV)的新興半導體材料相繼出現,世界各國陸續布局、產業化進程快速崛起。具體來看:
與硅相比, 碳化硅擁有更為優越的電氣特性 :
1.耐高壓 :擊穿電場強度大,是硅的10倍,用碳化硅制備器件可以極大地 提高耐壓容量、工作頻率和電流密度,並大大降低器件的導通損耗;
2.耐高溫 :半導體器件在較高的溫度下,會產生載流子的本徵激發現象,造成器件失效。禁帶寬度越大,器件的極限工作溫度越高。碳化硅的禁帶接近硅的3倍,可以保證碳化硅器件在高溫條件下工作的可靠性。硅器件的極限工作溫度一般不能超過300℃,而碳化硅器件的極限工作溫度可以達到600℃以上。同時,碳化硅的熱導率比硅更高,高熱導率有助於碳化硅器件的散熱,在同樣的輸出功率下保持更低的溫度,碳化硅器件也因此對散熱的設計要求更低,有助於實現設備的小型化;
3.高頻性能 :碳化硅的飽和電子漂移速率是硅的2倍,這決定了碳化硅器件可以實現更高的工作頻率和更高的功率密度。基於這些優良的特性,碳化硅襯底的使用極限性能優於硅襯底,可以滿足高溫、高壓、高頻、大功率等條件下的應用需求,已應用於射頻器件及功率器件。
氮化鎵則具有寬禁帶、高電子漂移速度、高熱導率、耐高電壓、耐高溫、抗腐蝕、耐輻照等突出優點。 尤其是在光電子器件領域,氮化鎵器件作為LED照明光源已廣泛應用,還可制備成氮化鎵基激光器;在微波射頻器件方面,氮化鎵器件可用於有源相控陣雷達、無線電通信、基站、衛星等軍事 或者民用領域;氮化鎵也可用於功率器件,其比傳統器件具有更低的電源損耗。
半導體行業有個說法: 「一代材料,一代技術,一代產業」 ,在第三代半導體產業規模化出現之前,也還存在著不少亟待解決的技術難題。
第三代半導體全產業鏈十分復雜,包括襯底→外延→設計→製造→封裝。 其中,襯底是所有半導體晶元的底層材料,起到物理支撐、導熱、導電等作用;外延是在襯底材料上生長出新的半導體晶層,這些外延層是製造半導體晶元的重要原料,影響器件的基本性能;設計包括器件設計和集成電路設計,其中器件設計包括半導體器件的結構、材料,與外延相關性很大;製造需要通過光刻、薄膜沉積、刻蝕等復雜工藝流程在外延片上製作出設計好的器件結構和電路;封裝是指將製造好的晶圓切割成裸晶元。
前兩個環節襯底和外延生長正是第三代半導體生產工藝及其難點所在。我們重點挑選碳化硅、氮化鎵兩種典型的第三代半導體材料來看,它們的生產制備到底還面臨哪些問題。
從碳化硅來看,還需要「降低襯底生長缺陷,以及提高工藝效率」 。首先碳化硅單晶制備目前最常用的是物理氣相輸運法(PVT)或籽晶的升華法,而碳化硅單晶在形成最終的短圓柱狀之前,還需要通過機械加工整形、切片、研磨、拋光等化學機械拋光和清洗等工藝才能成為襯底材料。
這一機械、化學製造過程存在著加工困難、製造效率低、製造成本高等問題。此外,如果再加上考慮單晶加工的效率和成本問題,那還能夠保障晶片具備良好的幾何形貌,如總厚度變化、翹曲度、變形,而且晶片表面質量(粗糙度、劃傷等)是否過關等,這都是碳化硅襯底制備中的巨大挑戰。
此外,碳化硅材料是目前僅次於金剛石硬度的材料,材料的機械加工主要以金剛石磨料為基礎切割線、切割刀具、磨削砂輪等工具。這些工具的制備難度大,使用壽命短,加工成本高,為了延長工具壽命、提高加工質量,往往會採用微量或極低速進給量,這就犧牲了碳化硅材料制備的整體生產效率。
對於氮化鎵來說,則更看重「襯底與外延材料需匹配」的難題 。由於氮化鎵在高溫生長時「氮」的離解壓很高,很難得到大尺寸的氮化鎵單晶材料,當前大多數商業器件是基於異質外延的,比如藍寶石、AlN、SiC和Si材料襯底來替代氮化鎵器件的襯底。
但問題是這些異質襯底材料和氮化鎵之間的晶格失配和熱失配非常大,晶格常數差異會導致氮化鎵襯底和外延層界面處的高密度位錯缺陷,嚴重的話還會導致位錯穿透影響外延層的晶體質量。這也就是為什麼氮化鎵更看重襯底與外延材料需匹配的難點。
在落地到利用第三代半導體材料去解決具體問題時,程文濤告訴OFweek維科網·電子工程, 英飛凌的碳化硅器件所採用的溝槽式結構解決了大多數功率開關器件的可靠性問題。
比如現在大多數功率開關器件產品採用的是平面結構,難以在開關的效率上和長期可靠性上得到平衡。採用平面結構,如果要讓器件的效率提高,給它加點電,就能導通得非常徹底,那麼它的門級就需要做得非常薄,這個很薄的門級結構,在長期運行的時候,或者在大批量運用的時候,就容易產生可靠性的問題。
如果要把它的門級做的相對比較厚,就沒辦法充分利用溝道的導通性能。而採用溝槽式的做法就能夠很好地解決這兩個問題。
吳桐博士則從產業化的角度提出, 第三代半導體技術的難點在於有關設計技術和量產能力的協調,以及對長期可靠性的保障。尤其是量產的良率,更需要持續性的優化,降低成本,提升可靠性。
觀察當前半導體市場可以發現,占據市場九成以上的份額的主流產品依然是硅基晶元。
但近些年來,「摩爾定律面臨失效危機」的聲音不絕於耳,隨著晶元設計越來越先進,晶元製造工藝不斷接近物理極限和工程極限,晶元性能提升也逐步放緩,且成本不斷上升。
業界也因此不斷發出質疑,未來晶元的發展極限到底在哪,一旦硅基晶元達到極限點,又該從哪個方向下手尋求晶元效能的提升呢?筆者通過采訪發現,國內外廠商在面對這一問題時,雖然都表達出第三代半導體產業未來值得期待,但也齊齊提到在這背後還需要重點解決的成本問題。
「目前硅基半導體從架構上、從可靠性、從性能的提升等方面,基本上已經接近了物理極限。第三代半導體將接棒硅基半導體,持續降低導通損耗,在能源轉換的領域作出貢獻,」 程文濤也為筆者描述了當前市場上的一種現象:可能會存在一些定價接近硅基半導體的第三代半導體器件,但並不代表它的成本就接近硅基半導體。因為那是一種商業行為,就是通過低定價來催生這個市場。
以目前的工藝來講,第三代半導體的成本還是遠高於硅基半導體 ,程文濤表示:「至少在可見的將來,第三代半導體不會完全取代第一代半導體。因為從性價比的角度來說,在非常寬的應用范圍中,硅基半導體目前依然是不二之選。第三代半導體目前在商業化上的瓶頸就是成本很高,雖然在迅速下降,但依然遠高於硅基半導體。」
作為中國碳化硅功率器件產業化的倡導者之一,泰科天潤同樣也表示對第三代半導體產業發展的看好。
雖然碳化硅單價目前比硅高不少,但從系統整體的角度來看,可以節約電感電容以及散熱片。如果是大功率電源系統整體角度看成本未必更高,同時還能更好地提升效率。 這也是為什麼現階段雖然單器件碳化硅比硅貴,依然不少領域客戶已經批量使用了。
從器件的角度來看,碳化硅從四寸過度到六寸,未來往八寸甚至十二寸發展,碳化硅器件的成本也將大幅度下降。據泰科天潤介紹,公司新的碳化硅六寸線於去年就已經實現批量出貨,為客戶提供更高性價比的產品,有些產品實現20-30%的降價幅度。除此之外,泰科天潤耗時1年多成功開發了碳化硅減薄工藝,在Vf水平不變的情況下,可以縮小晶元面積,進一步為客戶提供性價比更高的產品。
泰科天潤還告訴筆者:「這兩年隨著國外友商的缺貨或漲價,比如一些高壓硅器件,這些領域已經出現碳化硅取代硅的現象。隨著碳化硅晶圓6寸產線生產技術的成熟,8寸晶圓的發展,碳化硅器件有望與硅基器件達到相同的價格水平。」
吳桐博士認為, 目前來看在不同的細分市場,第三代半導體跟硅基器件是一個很好的互補,也是價錢vs性能的一個平衡。隨著第三代半導體的成熟以及成本的降低,最終會慢慢取代硅基產品成為主流方案。
那麼對於企業而言,該如何發揮第三代半導體的綜合優勢呢?吳桐博士表示,於安森美而言,首先是要垂直整合,保證穩定的供應鏈,可長期規劃的產能布局以及達到客觀的投資回報率;其次是在技術研發上繼續發力,比如Rsp等參數,相比行業水準,實現用更小的半導體面積實現相同功能,這樣單個器件成本得以優化;第三是持續地提升FE/BE良率,等效的降低成本;第四是與行業大客戶共同開發定義新產品,保證競爭力以及穩定的供需關系;最後也是重要的一點,要幫助行業共同成長,蛋糕做大,產能做強,才能使得單價有進一步下降的空間。
第三代半導體產業究竟掀起了多大的風口?根據《2020「新基建」風口下第三代半導體應用發展與投資價值白皮書》內容:2019年我國第三代半導體市場規模為94.15億元,預計2019-2022年將保持85%以上平均增長速度,到2022年市場規模將達到623.42億元。
其中,第三代半導體襯底市場規模從7.86億元增長至15.21億元,年復合增速為24.61%,半導體器件市場規模從86.29億元增長至608.21億元,年復合增速為91.73%。
得益於第三代半導體材料的優良特性,它在 光電子、電力電子、通訊射頻 等領域尤為適用。具體來看:
光電子器件 包括發光二極體、激光器、探測器、光子集成電路等,多用於5G通信領域,場景包括半導體照明、智能照明、光纖通信、光無線通信、激光顯示、高密度存儲、光復印列印、紫外預警等;
電力電子器件 包括碳化硅器件、氮化鎵器件,多用於新能源領域,場景包括消費電子、新能源汽車、工業、UPS、光伏逆變器等;
微波射頻器件 包括HEMT(高電子遷移率晶體管)、MMIC(單片微波集成電路)等,同樣也是用在5G通信領域,不過場景則更加高端,包括通訊基站及終端、衛星通訊、軍用雷達等。
現階段,歐美日韓等國第三代半導體企業已形成規模化優勢,占據全球市場絕大多數市場份額。我國高度重視第三代半導體發展,在研發、產業化方面出台了一系列支持政策。國家科技部、工信部等先後開展了「戰略性第三代半導體材料項目部署」等十餘個專項,大力支持第三代半導體技術和產業發展。
早在2014年,工信部發布的《國家集成電路產業發展推進綱要》提出設立國家產業投資基金,重點支持集成電路等產業發展,促進工業轉型升級,同時鼓勵社會各類風險投資和股權投資基金進入集成電路領域;在去年全國人大發布《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中,進一步強調培育先進製造業集群,推動集成電路、航空航天等產業創新發展。瞄準人工智慧、量子信息、集成電路等前沿領域,實施一批具有前瞻性、戰略性的國家重大科技項目。
具體來看當前主要應用領域的發展情況:
1.新能源汽車
新能源汽車行業是未來市場空間巨大的新興市場,全球范圍內新能源車的普及趨勢明朗。隨著電動汽車的發展,對功率半導體器件需求量日益增加,成為功率半導體器件新的經濟增長點。得益於碳化硅功率器件的高可靠性及高效率特性,在車載級的電機驅動器、OBC及DC/DC部分,碳化硅器件的使用已經比較普遍。對於非車載充電樁產品, 由於成本的原因,目前使用比例還相對較低,但部分廠商已開始利用碳化硅器件的優勢,通過降低冷卻等系統的整體成本找到了市場。
2.光伏
光伏逆變器曾普遍採用硅器件,經過40多年的發展,轉換效率和功率密度等已接近理論極限。碳化硅器件具有低損耗、高開關頻率、高適用性、降低系統散熱要求等優點,將在光伏新能源領域得到廣泛應用。例如,在住宅和商業設施光伏系統中的組串逆變器里,碳化硅器件在系統級層面帶來成本和效能的好處。
3.軌道交通
未來軌道交通對電力電子裝置,比如牽引變流器、電力電子電壓器等提出了更高的要求。採用碳化硅功率器件可以大幅度提高這些裝置的功率密度和工作效率,有助於明顯減輕軌道交通的載重系統。目前,受限於碳化硅功率器件的電流容量,碳化硅混合模塊將首先開始替代部分硅IGBT模塊。未來隨著碳化硅器件容量的提升,全碳化硅模塊將在軌道交通領域發揮更大的作用。
4.智能電網
目前碳化硅器件已經在中低壓配電網開始了應用。未來更高電壓、更大容量、更低損耗的柔性輸變電將對萬伏級以上的碳化硅功率器件具有重大需求。碳化硅功率器件在智能電網的主要應用包括高壓直流輸電換流閥、柔性直流輸電換流閥、靈活交流輸電裝置、高壓直流斷路器、電力電子變壓器等裝置中。
第三代半導體自從在2021年被列入十四五規劃後,相關概念持續升溫,迅速成為超級風口,投資熱度高居不下。
時常會聽到業內說法稱,第三代半導體國內外都是同一起跑線出發,目前大家差距相對不大,整個產業發展仍處於爆發前的「搶跑」階段,對國內而言第三代半導體材料更是有望成為半導體產業的「突圍先鋒」,但事實真的是這樣嗎?
從起步時間來看,歐日美廠商率先積累專利布局,比如 英飛凌一直走在碳化硅技術的最前沿,從30年前(1992年)開始包含碳化硅二極體在內的功率半導體的研發,在2001年發布了世界上第一款商業化碳化硅功率二極體 ,此後至今英飛凌不斷推出了各種性能優異的碳化硅功率器件。除了產品本身,英飛凌在2018年收購了Siltectra,致力於通過冷切割技術優化工藝流程,大幅提高對碳化硅原材料的利用率,有效降低碳化硅的成本。
安森美也是第三代半導體產業布局中的佼佼者,據筆者了解, 安森美通過收購上游碳化硅供應企業GTAT實現了產業鏈的垂直整合,確保產能和質量的穩定。同時藉助安森美多年的技術積累以及幾年前收購Fairchild半導體基因帶來的技術補充,安森美的碳化硅技術已經進入第三代,綜合性能在業界處於領先地位 。目前已成為世界上少數提供從襯底到模塊的端到端碳化硅方案供應商,包括碳化硅球生長、襯底、外延、器件製造、同類最佳的集成模塊和分立封裝方案。
具體到技術上, 北京大學教授、寬禁帶半導體研究中心主任沈波 也曾提出,國內第三代半導體和國際上差距比較大,其中很重要的領域之一是碳化硅功率電子晶元。這一塊國際上已經完成了多次迭代,雖然8英寸技術還沒投入量產,但是6英寸已經是主流技術,二極體已經發展到了第五代,三極體也發展到了第三代,IGBT也已進入產業導入前期。
另外車規級的碳化硅MOSFET模塊在意法半導體率先通過以後,包括羅姆、英飛凌、科銳等國際巨頭也已通過認證,國際上車規級的碳化硅晶元正逐漸走向規模化生產和應用。反觀國內,目前真正量產的主要還是碳化硅二極體,工業級MOSFET模塊估計到明年才能實現規模量產,車規級碳化硅模塊要等待更長時間才能量產。
泰科天潤也直言,國內該領域仍處於後發追趕階段:器件方面,從二極體的角度, 國產碳化硅二極體基本上水平和國外差距不大,但是碳化硅MOSFET國內外差距還是有至少1-2代的差距 ;可靠性方面,國外碳化硅產品市場應用推廣較早,積累了更加豐富的應用經驗,對產品可靠性的認知,定義以及關聯解決可靠性的方式都走得更前一些,國內廠家也在推廣市場的過程中逐步積累相關經驗;產業鏈方面,國外廠家針對碳化硅的材料優勢,相關匹配的產業鏈都做了對應的優化設計,使之能更加契合的體現碳化硅的材料優勢。
OFweek維科網·電子工獲悉,泰科天潤在湖南新建的碳化硅6寸晶圓產線,第一期60000片/六寸片/年。此產線已經於去年實現批量出貨,2022年始至4月底已經接到上億元銷售訂單。 作為國內最早從事碳化硅晶元生產研發的公司,泰科天潤積累了10餘年的生產經驗,針對特定領域可以結合自身的研發,生產和工藝一體化,快速為客戶開發痛點新品 ,例如公司全球首創的史上最小650V1A SOD123,專門針對解決自舉驅動電路已經替換高壓小電流Si FRD解決反向恢復的痛點問題而設計。
雖然說IDM方面,我國在碳化硅器件設計方面有所欠缺,少有廠商涉及於此,但後發追趕者也不在少數。
就拿碳化硅產業來看,單晶襯底方面國內已經開發出了6英寸導電性碳化硅襯底和高純半絕緣碳化硅襯底。 山東天岳、天科合達、河北同光、中科節能 均已完成6英寸襯底的研發,中電科裝備研製出6英寸半絕緣襯底。
此外,在模塊、器件製造環節我國也涌現了大批優秀的企業,包括 三安集成、海威華芯、泰科天潤、中車時代、世紀金光、芯光潤澤、深圳基本、國揚電子、士蘭微、揚傑科技、瞻芯電子、天津中環、江蘇華功、大連芯冠、聚力成半導體 等等。
OFweek維科網·電子工程認為,隨著我國對新型基礎建設的布局展開和「雙碳」目標的提出,碳化硅和氮化稼等第三代半導體的作用也愈發凸顯。
上有國家支持政策,下有新能源汽車、5G通信等旺盛市場需求, 我國第三代半導體產業也開始由「導入期」向「成長期」過渡,初步形成從材料、器件到應用的全產業鏈。但美中不足在於整體技術水平還落後世界頂尖水平好幾年,因此在材料、晶圓、封裝及應用等環節的核心關鍵技術和可靠性、一致性等工程化應用問題上還需進一步完善優化。
當前,全球正處於新一輪科技和產業革命的關鍵期,第三代半導體產業作為新一代電子信息技術中的重點組成部分,為能源革命帶來了深刻的改變。
在此背景下,OFweek維科網·電子工程作為深耕電子產業領域的資深媒體,對全球電子產業高度關注,緊跟產業發展步伐。為了更好地促進電子工程師之間技術交流,推動國內電子行業技術升級,我們繼續聯袂數十家電子行業企業技術專家,推出面向電子工程師技術人員的專場在線會議 「OFweek 2022 (第二期)工程師系列在線大會」 。
本期在線會議將於6月22日在OFweek官方直播平台舉辦,將邀請國內外知名電子企業技術專家,聚焦半導體領域展開技術交流,為各位觀眾帶來技術講解、案例分享和方案展示。
⑽ 2022年上市,國產內存晶元實現量產,領先業界平均製程11~21納米
相較於PC端、智能手機晶元製程的更新換代速率, 汽車 、家用電器等傳統晶元製程過渡到尖端晶元製程的時間相對較長。步入2021年後,內存市場迎來了一波升級, 眼下PC端領域已經步入到DDR5時代 。低端的 DDR3內存逐漸被三星、SK海力士淘汰。 但對於國產廠商來說,這是 切入DDR3內存市場的最佳時機 。
2021年11月18日消息 , 合肥長鑫重拾DDR3業務 ,為 兆易創新代工DDR3內存晶元 。據了解,合肥長鑫為兆易創新代工的DDR3內存晶元採用的是 19納米製程 。這比業界普遍使用的 30~40納米 製程的 DDR3晶元 , 領先了11~21納米 。
目前合肥長鑫的19納米DDR3內存晶元還處在工廠測試階段, 出貨時間暫定在2022年第一季度,預計2022年下半年,合肥長鑫將增加DDR3內存晶元產能。 可能有些朋友會說,DDR3早已被淘汰了,眼下已經是DDR5時代,兆易創新委託合肥長鑫代工的DDR3內存晶元,用往何處呢?
正如前面所說的,比起PC端、智能手機行業,家電、燈具等利基市場產品所用晶元的更新換代速率較慢。 合肥長鑫為兆易創新代工的DDR3晶元用於家電、燈具當中 ,這些設備對內存晶元的性能、容量要求並不高。更何況合肥長鑫負責代工的DDR3內存晶元採用的是19納米製程,因此能夠滿足大多數智能家居設備的內存需求。
大數字智能時代的到來,各行各業都在朝著信息智能時代過渡,台燈、廚房油煙機、掃地機器人等家用設備對晶元的需求量不斷提高。雖說比起PC端、智能手機等高精尖設備,家電家居的利潤並不高,但「螞蟻再小也是肉」。顯然,相較於手機、PC端,燈具、家電設備的市場規模更大。
為了在短期內實現效益的最大化,三星、SK海力士、美光等內存晶元巨頭,將目光放在了DDR5身上。但DDR5對於大多數家居家電來說,有些性能過剩,容易造成製程浪費。兆易創新瞅准市場空檔期,趁此機會加大對DDR3的市場布局,一定程度上能夠提高兆易創新的營收以及市場競爭力。
當然,對於合肥長鑫來說,重拾DDR3製程,只是為了擴寬公司的業務營收,推動產業產品鏈多元化發展。作為國產存儲晶元巨頭,合肥長鑫採用自主研發技術於2019年實現了DDR4晶元的量產。關於製程更精密,設計難度更高的DDR5、LPDDR5等內存晶元,合肥長鑫不斷加大資金投入力度,爭取破冰技術壁壘。
值得一提的是,另一家國產存儲晶元巨頭,長江儲存於2021年7月29日率先攻堅128層快閃記憶體晶元技術壁壘,成功推出128層堆棧的快閃記憶體晶元。這拉動了我國內存晶元產業的發展。
相較於三星、SK海力士等內存晶元巨頭,雖說我們還與之存在一定的距離,但千里之行,始於足下。相信在長江儲存、合肥長鑫等國產內存晶元廠商的努力下,總有一天我們會實現對三星、SK海力士等內存晶元巨頭的持平、趕超。
對於合肥長鑫重拾DDR3內存晶元業務這件事情,大夥有什麼想說的呢?眼下長江儲存、合肥長鑫等國產內存晶元商不斷破冰技術壁壘,在內存晶元領域中取得了許多不錯的成績。你認為我們能否在內存晶元領域中與國外內存晶元技術實現持平呢?
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