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中美博弈下,后摩爾定律的新增長點是什么

2019-05-22

在中美貿易關系進入寒冬的當下,國內的半導體產業發展也將面臨新的發展困局或者機會。

就在今天凌晨,面對美國將華為列入BIS的實體名單(未來沒有美國政府的許可,所有美國企業將不能再給華為供貨),華為海思總裁何庭波表示必須同步“科技自立”的方案。

在5月17日于南京舉辦的世界半導體大會上,我們也聽到了不少產業人士對當前半導體行業發展的看法,大家普遍認為5G和AI的發展將推動產業向前。像臺積電、平頭哥這樣“新老”半導體企業也對外公布了技術新動態,談到了半導體工藝發展到當前的技術應用現狀,我們或許可以管中窺豹。

另外,在此次半導體大會期間,還舉辦了包括IC設計封裝檢測、半導體設備與材料等相關產業的企業展覽會,像地平線等新興的AI創企都參與其中。

后摩爾定律時代,半導體產業的增長點在多元化技術

總的來看,今年半導體產業發展減緩。由于韓國出貨量減小,PC和服務器需求都在下滑以及庫存消化問題,存儲市場也在下滑。此前IDC也預測,由于庫存未消耗,今年全球半導體收入將下降7.2%。

SEMI全球服副總裁、中國區總裁居龍在半導體大會上提到中美貿易沖突也為半導體產業帶來負面效益。當前國內半導體產業依賴出口,2017年中國集成電路進口達到2586億美元,較2016年提高13.6%,遠高于同期原油進口。“中國廠商產值不到200億美元,非自主可控且技術落后,缺乏安全感。”

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圖 | SEMI全球服副總裁、中國區總裁居龍

談及當前的中美貿易情況,居龍說”要做最壞的打算,做最好的準備。”

他表示,產業發展今年整體放緩,明年較為樂觀。“2019年是關鍵一年,未來前景依舊樂觀,AI、5G核心技術能帶動集成電路更上一層樓。”

日月光集團副總經理郭一凡也表示,“摩爾定律放緩后,多元化技術(包括軟件、異質元器件、系統硬件、算法等)的加入會推動市場規模持續增長。”

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圖 | 日月光集團副總經理郭一凡

他總結,未來市場規模增長將依賴制程進步和多元化相關技術,其中異質集成又是支持多元化技術發展的關鍵封裝技術,像AI、高性能計算HPC以及5G都是潛力市場。

臺積電也和日月光持有相同的觀點,據臺積電副總經理陳平介紹,他們當前有四大產品主軸:智能手機、高性能計算、自動駕駛和IoT,而每一代產品創新的前提都是工藝技術的演進。

臺積電談半導體發展,追求能效比是關鍵

臺積電在4月對外公布了他們將推出6納米制程技術,預計在2020年一季度進行試產,可支持高階到中階產品,以及AI、5G基礎架構等應用。

臺積電(中國)有限公司總經理羅鎮球談到了半導體產業的三個發展趨勢:晶體管微縮持續延伸、能效比成為新的關鍵指標,軟硬件同步設計提升能效比。

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圖 | 臺積電(中國)有限公司總經理羅鎮球

在半導體工藝方面,當前EUV技術的突破讓光刻不再成為工藝微縮的瓶頸,而新結構和新材料的運用也推動邏輯電路的微縮延續,所以短期內半導體技術還會持續往前推進,朝著3nm乃至更小尺寸發展。

“山重水復的時候,EUV開始成熟,打破了過去十幾年的瓶頸。”臺積電副總經理陳平也在之后的臺積電專場活動中再次強調。

微縮持續延伸之外,當前半導體發展的關鍵或者技術趨勢點在于如何提高芯片的能效比,即提高性能、降低功耗、縮小面積。羅鎮球表示,這種能效比不僅僅是智能移動設備的關鍵,也是當前數據中心里高性能計算機的剛需。

一方面,當前的集成方案可能逐漸不適用產業發展,所以有了一種名為wafer-level的系統集成方案,簡單來說就是將芯片平行堆疊在一起,這種3D集成工藝會成為半導體產業發展的重要方向。

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為了實現更好的3D集成,臺積電提供了先進的封裝技術,他們通過高階封裝實現與特殊工藝的異構集成。

另外一方面,能效比提高的關鍵還在于軟硬件的結合。羅鎮球表示,未來CPU/GPU會協調共享運算資源,我們也將重新構建硬件的結構來配合特殊的應用場景,比如通過編譯器來共享運算資源,充分提高設備的能效比。

One more thing:阿里平頭哥和大魚半導體全球首發物聯網芯片

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全球物聯網標準組織執行董事John Joonho Park在半導體大會上提到,中國的IoT市場增長非常快,中國是物聯網的中心國家。

大會期間,阿里平頭哥和大魚半導體強強聯手,大魚半導體發布了基于平頭哥的CPU——CK802處理器開發的一款物聯網創新芯片U1。

這款芯片有兩個亮點,一是大魚的解決方案設計,另一個是平頭哥推出的新型CPU處理器產品。

解決方案方面,大魚半導體COO王娜表示這是全球首顆內置GPS+NB-IoT的雙模芯片,有四大特性:內置定位、內置豐富MCU資源、采用超低功耗設計、All in One的設計理念。

處理器方面,CK802是平頭哥應用于物聯網領域中一系列產品中的一款,它具備出色的代碼密度和高級別的硬件安全能力,并集成了緊耦合的Cache,極大程度降低了物聯網芯片的存儲器成本和功耗。

據了解,這款芯片不僅適用于常規的智慧城市與家居、工業能源、公共事業、設備管理、農業以及環境監測等場景,還使能了對“位置”有需求的應用,包括穿戴設備、交通運輸、物體追蹤和資產管理等領域。

最后:

針對本月初特朗普突然提高中國相關出口稅率,我國在半導體及可控硅開關元件等產品的進口關稅也將進一步上調,這意味著國內一直發展受阻的元器件廠商將會得到一定程度的保護,同時國內因科技產業急速增長而衍生出的元器件需求也將刺激國內產業的發展。

對于政策+資金雙驅動的半導體產業來說,現在可能是最壞的時代,也是最好的時代。


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