
1.智驾时代来临 国产自动驾驶芯片开始崛起
2.【2021-2022专题】筚路蓝缕、砥砺前行 国产新兴EDA公司最全盘点
3.【芯观点】 胜败之外:2021年英特尔VS AMD的CPU之争
4.【芯版图】需求引爆碳化硅,衬底厂商IPO“赶考”之路如何“拨云见日”?
5.2021年印度智能手机市场:五强中国品牌占四家
6.揭秘北京冬奥开幕式中的黑科技

盘点几家主要厂商的产品,面对自动驾驶芯片这一片新蓝海市场,国内企业正蓄势待发。2.【2021-2022专题】筚路蓝缕、砥砺前行 国产新兴EDA公司最全盘点编者按:2021年,半导体行业依然在挑战中前行。后疫情时代、产能紧张、地缘政治等因素仍深刻地影响着全球半导体产业链及生态。2022年,全球半导体行业如何发展?新的挑战又会从何而来?为了厘清这些问题,《集微网》特推出【2021-2022专题】,围绕热点话题、热门技术和应用、重大事件等多维度梳理,为上下游企业提供参考镜鉴。集微网报道,EDA是IC设计中必不可少的核心软件,能够帮助设计师进行电路设计、性能分析、IC版图或PCB版图制造等工作。同时,EDA是集成电路产业甚至是数字经济的上游关键技术支撑。2020年全球EDA市场规模虽仅超过70亿美元,却支撑起4000亿美元的集成电路产业,支撑着数十万亿规模的数字经济。目前,国内市场的85%以上都被几乎垄断全球的Synopsys、Cadence和Mentor三大海外巨头掌控。芯片是中国科技行业目前发展受限的重要环节,而EDA工具是芯片设计的必备工具。为了不让芯片产业受制于人,近年来我国开始大力扶持国产EDA工具的发展,在这过程中,也涌现出了众多新兴EDA公司。为此,集微网以成立时间从后往前的顺序,盘点了近十年内涌现出的国产新兴EDA公司,以供大家了解国内EDA产业的面貌。培风图南成立于2021年6月,是由珂晶达及墨研计算合并后设立的。该公司是一家国产EDA软件厂商,主要为晶圆厂提供一系列的生产制造全流程EDA软件,以及工艺研发服务综合解决方案。虽然培风图南刚成立,但是旗下的全系列制造类EDA软件产品以及产品线已经涵盖了工艺器件仿真(TCAD)、光学邻近效应修正(OPC)、良率分析和提升(Yield Enhancement)、器件建模(Device Model)、可制造性设计(DFM)等。英诺达(成都)电子科技有限公司成立于2020年12月,是一个由硅谷海归的技术团队创立的本土EDA公司,通过与国际领先的EDA供应商合作,建立国内首个真正的EDA软硬件工具云赋能平台,为全国IC设计企业、研究机构、高等院校等提供安全灵活、低价高质的云端EDA软硬件解决方案、技术支持、技术交流、技术培训等全方位的服务,赋能中国IC设计企业高速发展。芯行纪科技有限公司成立于2020年10月,汇聚全球一流EDA技术支持和研发精英,着力于自主研发新一代数字芯片实现EDA技术和提供高端数字芯片设计解决方案,可大幅度提升芯片设计效率,并助力实现芯片一次性快速量产。上海阿卡思微电子技术有限公司成立于2020年5月,公司核心人员来自于Cadence、Synopsys、Xilinx等国际知名EDA公司和芯片设计公司,具有平均超过15年的全球EDA行业经验,是多项业内知名软件工具的主研或管理者。公司主要业务为集成电路设计自动化系统(EDA)的研发和咨询。公司立足于最新的EDA技术,结合本土用户需求,竭诚服务中国芯片自主设计产业。目前,公司已成功推出了两款逻辑验证产品(AveMC自动化验证工具软件和AveCEC等价验证工具软件),其他多项正在预研中。芯华章科技股份有限公司成立于2020年3月,总部设于南京,是一家立足中国、面向全球的国产集成电路电子自动化(EDA)智能软件和系统公司。芯华章聚焦数字验证这一影响芯片成败的关键领域,吸引了来自全球各地近300位高端人才加入,全心全意投入为产业补短板。芯华章也拥有了扎根EDA行业的强大研发天团——从核心技术研发、运营和营销团队,以及验证工程团队,配置完整,核心骨干悉数来自国际领先EDA厂商,从业经验均在15年以上。今年11月,芯华章发布了四款全新自研的验证EDA产品及统一底层构架的智V验证平台,突破了当前国内EDA企业仅提供部分点工具,无法支持数字芯片验证全流程的现状,切实解决现有国际同类型产品生态封闭,国内点工具无法适配的难题。北京智芯仿真科技有限公司于2019年12月20日成立。致力于为客户提供电子设计自动化(EDA)后端验证和仿真软件,针对公司EDA软件的云计算,解决方案和服务,面向集成电路和电子设计公司提供PCB板级和系统级封装的电-热耦合分析,电参数提取,信号完整性分析,电源完整性分析及优化等设计和分析软件以及全流程解决方案。北京超逸达科技有限公司于2019年底注册于北京海淀区,是一家从事寄生参数提取的国产EDA公司,由高校教授牵头成立,立足于先进工艺的的2.5D和3D寄生电阻电容提取。 公司团队方面,核心成员与清华系有关,并且有深厚的EDA技术背景。其中,董事长侯劲松毕业于清华大学,2009年加入天津蓝海微科技,此前有过在中国华大集成电路设计中心任职并从事熊猫EDA系统开发的相关工作,主要研究领域为集成电路与系统的计算机辅助设计、数值算法与软件。全芯智造成立于2019年9月,由国际领先的EDA公司Synopsys、国内知名创投武岳峰资本与中电华大、中科院微电子所等联合注资成立。公司总部位于合肥,在上海和北京设有分公司。 全芯智造致力于通过人工智能等新兴技术改造制造业,实现由专家知识到人工智能的进化。从制程器件仿真和计算光刻技术等EDA点工具出发,未来将布局打造大数据+人工智能驱动的集成电路智能制造平台。全芯智造公司已经与中科院微电子所等科研院所建立了良好的合作关系。巨霖创立于2019年3月,专注电路设计辅助软件开发,致力于为用户打造全流程系统级EDA产品,为中国制造2025涵盖的工业领域提供具备足够精度、速度、容量的模拟仿真平台支持。巨霖现有产品线包括:TJSPICE、TJUSP-SIDesigner、TJUSP-PowerDesigner、TJUSP-AMI等。深圳鸿芯微纳技术有限公司成立于2018年,是一家致力于国产数字集成电路电子设计自动化(EDA)研发、生产和销售的高科技公司。公司旨在通过自主研发、技术引进、合作开发等模式,完成数字集成电路EDA平台关键节点的技术部署,打造完整的集成电路设计国产数字EDA平台,实现国有半导体产业链在这一关键环节的技术突破。 杭州行芯科技有限公司成立于2018年6月,是国产高起点、具有国际竞争力的EDA和IP高科技民营企业,具有完全自主的国产知识产权,致力于从传统工艺到先进工艺,为IC设计企业提供领先的Signoff工具链和解决方案。公司在上海、杭州设有研发中心。 行芯Signoff解决方案面向最前沿的芯片设计和工艺节点,着力解决5G、人工智能、大数据、自动驾驶、物联网时代下集成电路瓶颈问题,帮助工程师尽早发现设计漏洞与缺陷,改进“PPAR”,即Power-Performance-Area-Reliability,提高芯片设计效率和加快产品上市时间。青岛EDA中心(中科芯云微电子科技有限公司)成立于2018年4月,是青岛市崂山区政府与中科院微电子研究所院地合作项目,是中科院微电子研究所EDA中心技术成果向地方转移转化项目,是青岛集成电路产业公共服务平台,是山东省新旧动能转化重大项目之一。2020年,首批获得“山东省新型研发机构称号”。中心旨在以中科院技术优势和积累服务地方产业,构建集成电路产业的创新和服务环境,促进地方产业的快速发展。凯鼎电子成立于2017年11月,总部位于南京,是一家EDA和IP设计服务提供商,隶属于美国Cadence旗下,致力于发展以IP设计开发和系统设计实现为中心的整体芯片设计解决方案和方法学解决方案,为用户提供IP研发和系统设计服务。深维科技创立于2016年,总部位于北京。这里汇集了中国顶尖的FPGA软件、硬件开发人员。深维科技的核心技术成员交叉覆盖图像视频应用算法和FPGA核心技术,团队多来自于Cadence、IBM、微软研究院、京微雅格、中科院、复旦微电子等,对行业的理解以及产品工程能力较有优势,在FPGA芯片架构设计与评估技术、FPGA EDA工具算法、高性能算法等方面具有深厚的积累。 无锡飞谱电子信息技术有限公司成立于2014年7月,是一家专业从事国产CAE/EDA工业软件产品研发的高科技企业,公司基于自主创新的核心算法技术,为航空、航天、电子、船舶、车辆、通讯等广泛工程领域的技术研发提供一流的建模、验证工具及专业技术服务,持续地支持客户不断创新的需求、提升客户的创新能力。公司总部位于无锡,在南京、上海等地设有研发中心,在北京、深圳、西安等地设有技术中心。若贝电子成立于2014年1月,是青岛唯一的EDA公司,其创始人曾就职于国际著名FPGA芯片公司,多年前辞职回国后创立若贝。若贝电子从模块化设计输入入手,以模拟和定制芯片的原理图理念布局数字集成电路的设计输入,用可视化的图形界面展示数字逻辑的连接关系。然后通过内嵌的标准例化模块,生成可用于后续仿真的逻辑网表。这种设计方法对新入行的工程师或新接触芯片设计的学生,更为直观地理解电路行为,降低准入门槛,减少网表输入的低级错误。同时其软件具备仿真功能,可以完成逻辑仿真。若贝的优势在于设计输入与代码生成环节,但在其它的环节上的实力还有所不足。奇捷科技成立于2013年9月,奇捷科技是一家专注于电子设计自动化工具(EDA)前端技术研发的高科技公司,由香港中文大学计算机科学与工程系的教授和3位杰出博士生一同创立。奇捷科技针对当前手工逻辑功能变更的痛点,推出了一款可以自动修正芯片逻辑功能的EDA工具——EasyECO。需要指出的是,除了上述比较成立时间比较短的EDA企业外,国产EDA公司也有像华大九天、国微集团这样的已在行业有十年以上积累的企业。苏州珂晶达成立于2011年5月,是国内提供器件工艺仿真与分析的国产EDA公司,也就是我们俗称的TCAD工具,属于制造阶段的工艺仿真EDA工具,主要针对国产工艺,提供半导体器件仿真、辐射传输和效应仿真等技术领域的数值计算软件和服务,针对太空、宇航以及对辐射有特殊要求的相关科研单位,提供器件级辐射解决方案。九同方微电子成立于2011年,是一家专注IC设计服务的国际化软件公司。九同方提供完备的IC流程设计工具,形成了IC电路原图设计、电路原理仿真(超大规模IC电路、RF电路)、3D电磁场全波仿真的IC设计全流程仿真能力。产品软件主要应用于集成电路、RFIC、高速互连SI、手机等,覆盖通信、国防、电子、电气、汽车、医疗和基础科学等领域。2020年12月,九同方微电子获得华为旗下的哈勃投资。据企查查显示,当前,哈勃科技投资持股15%。上海图元软件技术有限公司成立于2011年1月,是领先的电子设计服务综合提供商,长期致力于在国防和集成电路行业为客户提供先进的设计与仿真解决方案。公司的产品和服务包括了Cadence EDA软件、设计验证管理系统、高速PCB设计服务、电磁热仿真服务、SOC/FPGA验证服务,集成电路教育等。上海概伦电子股份有限公司成立于2010年3月,围绕集成电路行业工艺与设计协同优化进行技术和产品的战略布局,推动先进工艺节点的加速开发和成熟工艺节点的潜能挖掘。2021年12月28日,概伦电子在上海证券交易所科创板上市,发行价格为28.28元/股。作为科创板首家以EDA(电子设计自动化)为主营业务的上市公司,概伦电子拥有领先的EDA关键核心技术,致力于提高集成电路行业的整体技术水平和市场价值,提供专业高效的EDA流程和工具支撑。芯和半导体创建于2010年,前身为芯禾科技,运营及研发总部位于上海张江,是国产EDA行业的领军企业。芯和半导体国内唯一提供“半导体全产业链仿真EDA解决方案”的供应商,提供覆盖IC、封装到系统的全产业链仿真EDA解决方案。芯和集首创革命性的电磁场仿真器、人工智能与云计算等一系列前沿技术于一身,提供覆盖芯片、封装到系统的全产业链仿真EDA解决方案,赋能和加速新一代高速高频智能电子产品的设计。 天津蓝海微科技有限公司成立于2009年8月,从事专业化的EDA软件服务与EDA工具定制化开发业务。公司团队具有深厚的EDA技术背景,深刻理解IC设计当前存在的难点问题,提供强有力的技术解决方案。公司创始团队具有近20年的EDA开发、市场和运营经验,在寄生参数提取、版图验证、OpenAccess平台软件开发、PDK开发与自动生成等多个领域具有独到的技术优势。 杭州广立微成立于2003年,是大陆较早期进入芯片成品率与良率分析EDA工具领域的国产EDA公司。公司提供EDA软件、电路IP、WAT电性测试设备以及与芯片成品率提升技术相结合的整套解决方案,在集成电路设计到量产的整个产品周期内实现芯片性能、成品率、稳定性的提升,成功案例覆盖多个集成电路先进工艺节点。北京芯愿景软件技术股份有限公司(简称“芯愿景”)创立于2002年,是一家以IP核、EDA软件和集成电路分析设计平台为核心的高技术服务公司。向全球客户提供集成电路分析、集成电路设计、集成电路EDA软件授权服务。芯愿景自创立起就坚持自主研发集成电路EDA软件,累计研发了6套EDA系统,共30多个软件,覆盖了集成电路工艺分析、电路分析和知识产权分析鉴定的全流程。国微集团起源于1993年,是深圳第一家半导体公司,先后承接国家集成电路908/909工程。于2016年在香港联交所主板上市,其业务覆盖安全芯片的设计和应用领域。国微于2018年承接核高基EDA科技专项进入EDA产业,同年收购S2C公司拥有FPGA原型验证技术,并通过参股深圳鸿芯微纳技术有限公司进入EDA后端布局布线领域。国微集团目前在原型验证和布局布线两个点上具备较强实力,是国内唯一一家在数字后端有成熟布局布线解决方案的国产EDA公司。“布局布线”的本质是要确定晶体管的摆放位置和晶体管之间的走线方案,属于后端设计的核心技术。国微集团在这一关键技术上的突破为我国的EDA软件占住了至关重要的一个点。华大九天的前身是成立于1986年的华大集成电路设计集团的EDA部门。该公司从研发“熊猫”国产EDA系统开始,几经沉浮,经过数十年的技术积累与市场拓展。目前华大九天已经在模拟和定制集成电路领域形成了相对完整的EDA工具链,虽然其整体性与国际主流技术还有差距,但是某些单点工具和平板显示器领域的解决方案,已经具有国际竞争力。是国产EDA公司中从业人数最多,本土耕耘历史最久的本土公司,也是国产EDA公司的一面旗帜。总结:虽经多年发展,筚路蓝缕,国内EDA软件产业依然有非常多的短板亟待弥补、仍然有较长的路要走。希望不断崛起的国内EDA企业,能助力国产EDA产业上一个新的台阶。3.【芯观点】 胜败之外:2021年英特尔VS AMD的CPU之争集微网消息,2021年也许是近年来桌面CPU市场最为动荡的一年。今年年初,受困于缺芯大潮的影响,最权威的评测机构都很难发布“季度最佳CPU”榜单,市场上现货难寻,就算有,售价也纷纷高于建议售价。有一个最典型的例子。桌面CPU新品曾在2020年第四季度掀起一个小高潮,当时AMD高调推出了基于Zen 3的Ryzen 5000桌面处理器,采用新的高性能微体系结构,多达16个内核,跑分测评反馈相当优异,但在2021年第一季度却难以拿到现货。不过,相比汽车芯片,CPU在去年下半年以后的市场走势明显上扬。去年年底,英特尔第12代酷睿处理器走上了很多玩家的厅堂——然而就在12个月前,英特尔还在用他们的第10代平台。英特尔新任CEO Pat Gelsinger在去年3月份走马上任。在“前Gelsinger”时代,英特尔在桌面处理器的一个最大操作是推出了i9-10850K,这是一个10核Comet Lake处理器,依托Skylake平台,与它的前身i9-10900K在游戏测评中表现差别不大。i9-10900K虽然颇受一部分游戏玩家的追捧,但劣势除了自身售价更高外,还需要配备更高端的主板、散热器和电源。二者的主要性能差异来自于运行频率和频率调节机制,i9-11900K的频率太高,无法兼容足够的硬件来提供生态系统所需的单元数量,i9-10850K可以说是i9-11900K的低价无减配版。与此同时,AMD的最大动作是2020年中期推出的锐龙Threadripper PRO 3000WX工作站处理器最终揭开面纱,基于7nm制程工艺,该平台支持128个PCIe® 4.0通道。三月份Pat Gelsinger正式取代Bob Swan成为英特尔的新任CEO,随即抛出了让业界瞩目的“Intel2.0”计划,并且推出了新的第11代桌面Rocket Lake处理器。英特尔将其10nm处理器内核改进为最新一代的14nm,对CPU和GPU架构进行了彻底换代,CPU部分采用全新的Cypress Cove架构,这款产品对标的是AMD的Zen3架构的锐龙5000系列。AMD第三代EPYC处理器各环节改进对性能提升所贡献的比例(图源自AMD官方)几乎在同一时间,AMD推出了其第三代EPYC企业级处理器。该处理器采用与Ryzen 5000系列相同的Zen 3内核,其主要优点是新的内核设计,再加上高端频率的略微提升,以及产品范围的重新安排,以更好地适应AMD的新市场划分。AMD在很大程度上追求F系列的单核性能。有了第三代EPYC,单单从CPU性能的角度来看,AMD已经能够决定其处理器的发展方向,而不是片面追求市场领导者模式。Pat Gelsinger的第二把火,是在全球CPU市场相对冷淡的第二季度之初推出的第三代Xeon可扩展平台,也就是Ice Lake-SP。该平台是英特尔第一款基于10nm技术的大功率CPU产品,可拥有多达40个内核,虽然这一代Xeon可扩展平台面向云计算和数据中心,但Ice Lake架构本身已经有将近两年的历史,曾用于笔记本电脑服务器。英特尔在这代服务器的目标是提供完整的解决方案——一举囊括CPU、存储和无线网络系统。在官方宣传中,英特尔表示Ice Lake-SP与上代的Cascade Lake相比,最大核心数量从28增加到40,IPC提升了20%,而整体性能提升了46%,AI性能方面更是提升了74%。但也正因为野心太大,一直被诟病的功耗问题没有得到根本性的解决,之后研发团队进行了一些软件微调,确保许多行业标准软件得到了优化。但在英特尔最近的财务会议中已经表示,市场对高端40核处理器的需求实际上并不是很大,客户更愿意选择28核处理器。其根本原因估计依然是出货量和性价比问题。AMD同样在CPU淡季有所动作,发力的依然是桌面级处理器——AMD Ryzen 5000G系列APU。不过,业界普遍认为AMD在桌面APU上的利润率低于大多数其他产品,因此AMD不急于在市场上广泛推广这些产品,比如,AMD甚至没有将Ryzen 3版本用于零售,只用于系统集成商。值得注意的是,AMD Ryzen™ 7 5700G和Ryzen™ 5 5600G都不需要配有独立显卡。英特尔在11月推出了第12代Alder Lake处理器,这标志着英特尔在很长时间以来第一次同一年发布了两代处理器。Alder Lake标志着英特尔战略的几个重大转变:使用其Intel 7工艺节点(更名自10ESF),但同时也是一种混合架构,结合了性能内核和效率内核,非常类似于智能手机芯片和苹果M1系列芯片。英特尔在这款产品中的理念是性能+后台操作效率。这也需要与微软进行强有力的合作,因为这种混合设计与操作系统紧密相连。第12代Alder Lake在单线程和游戏性能方面领先于AMD的Zen 3,尽管产能受限,且在DDR5缺货的情况下只能选择DDR4(DDR5和DDR4可以同时支持该平台),依然可以给Pat Gelsinger底气喊出“我们赢了AMD......Alder Lake面世后,我们又回到了牌桌上。AMD已经处在消费市场的后视镜中,他们再也不会出现在挡风玻璃上;我们在引领市场。”Alder Lake目前尚未真正在应用广泛的笔记本电脑市场上大显身手,Pat Gelsinger咄咄逼人的气势也许有些孟浪。对AMD来说,搭载3D V-Cache技术的全新处理器已经放出风来,何时真正上市尚未可知,而且AMD好像乐于让发烧友们对AMD新一代Zen 4架构EPYC处理器猜谜。回顾历史,AMD在2019年11月推出的Zen 2处理器系列中开始使用台积电7nm工艺时,该产品向外界传递出的信号是工艺节点技术的领先地位对提高竞争力至关重要。AMD无疑是当时台积电7nm工艺在桌面处理器中使用chiplet(包括针对chiplet先进封装)的受益者。AMD在去年年底宣布,将于2022年下半年企业级CPU的Zen 4芯片中使用台积电的5nm工艺,意味着AMD在企业级台式机CPU方面,几乎整个2022年都会采用台积电5nm chiplet技术,而不会有太大的节点演进。智能手机厂商使用台积电5nm工艺早已经试水成功,该工艺于2020年第三季度实现了批量生产,当时苹果和华为第一批占据了潮头。目前联发科甚至已经宣布其即将推出的Dimensity 9000智能手机芯片采用台积电4nm工艺,并将于今年早些时候上市。在台积电的3nm工艺芯片预计将在2022年年底量产上市,并在2023年初向消费者推出的时候,AMD的CPU芯片工艺是否有落后之虞?AMD的苏博士回答,相比节点数字,她更关注性能优化,即后道封装以及硬软件的结合度。AMD在7nm工艺上交付量强劲,正在推出6nm工艺,其次是Zen 4芯片和5nm工艺,AMD将所有这些技术都放在工具箱中,并且正在将合适的技术运用到合适的应用中。苏博士强调,技术发展蓝图是关于如何做出正确的选择和正确的结合。芯片组合和封装方式变得越来越重要,可以说比确切使用哪种工艺节点更重要。其实早在2017年,英特尔就表示,它的每款CPU都在很大程度上依赖优化,这一点在2020年进一步得到明确,将chiplet技术用于专门构建客户端设计,两家可谓东海西海,心同理同。英特尔挑战AMD服务器生态的底气还来自于承诺在今年第一季度将自己的GPU推向市场。在发货量足够和价格合适的情况下,这可以加速目前市场上英特尔各类CPU的销售。外界普遍预测,尽管英特尔将其放在台积电N6上生产,但英特尔仍有大量的自产比例。除此之外,Alder Lake的一个小的更新版Raptor Lake也将在年底之前问世,在半导体业内引发讨论的也许不是它的性能到底如何,而是它指引着英特尔和ASML的合作方向。毕竟,英特尔新一批EUV光刻机能发挥多大威力,也是与AMD长期较量的关键。(校对/Jenny)
4.【芯版图】需求引爆碳化硅,衬底厂商IPO“赶考”之路如何“拨云见日”?集微网消息,1月12日,天岳先进成功登录科创板,成为国产碳化硅第一股。翻阅其股东名单,宁德时代、上汽集团、广汽集团、小鹏汽车、华为哈勃等明星股东赫然在列。大厂竞相投资的背后,是车企在碳化硅领域展开布局的缩影。伴随技术发展,Si器件对于电力电子应用优化已经接近极限,而宽禁带材料SiC制成的器件拥有卓越的开关性能、耐压能力及温度稳定性,能够多方面满足新能源车的迭代需求。企业接连布局,比亚迪、丰田、大众、通用、蔚来接连宣布采用碳化硅方案,新能源车全球普及加速,为SiC产业落地发展提供了良好契机。在业内,碳化硅被称为“未来十年的黄金赛道”。目前,碳化硅最大应用市场为新能源汽车,而在日益严格的碳排放标准等诸多因素影响下,新能源汽车替代传统燃油车成为必然趋势。随着新能源汽车的市占率不断提高,未来碳化硅芯片的增长空间也非常大。此前,ST副总裁、中国区总经理曹志平在“2021年中国集成电路制造年会”上曾透露,2020年新能源车的芯片总用量大约为439亿颗,2026年至少需要900多亿颗芯片;2035年则需要1285亿颗芯片,这是一个巨大的增长。但是,目前碳化硅应用依旧存在制约因素,其中之一就是衬底产能问题。尽管市场需求一路高歌猛进,但工艺复杂、产品良率偏低等一系列因素,造成衬底产能的增长速度远赶不上需求增长。Gartner数据显示,到2025年,碳化硅衬底市场将达到约15-17亿美元。假设衬底成本为1000美元,对应的全球SiC衬底出货量约为每年150~170万片,而根据中金公司测算,2025年仅中国新能源车及充电桩对于SiC的产能需求就超100万片6英寸衬底。碳化硅衬底除供应紧张之外,还面临着上游供应商“垄断”问题。即:中国厂商能否从供应商手中拿到产能。目前,全世界主要碳化硅衬底供应商包括Wolfspeed(曾用名“Cree”)、日本罗姆子公司SiCrystal与美国厂商II-VI。根据半导体时代产业数据中心的报告显示:2020上半年全球半导体碳化硅晶片市场份额,Wolfspeed出货量占据全球45%,日本罗姆子公司SiCrystal占据20%,II-VI占13%;中国企业天科合达的市场占有率由2019年3%上升至2020年5.3%,山东天岳占比为2.6%。不难看出,全球碳化硅衬底产能几乎都在前三家企业手中。由于碳化硅晶圆长晶制程难度高,厂商与碳化硅晶圆供货商签长约以取得稳定晶圆供应已成为常规操作。此外,为增大对原材料掌控力度,收购在碳化硅领域也并不罕见。2009年,罗姆收购了SiC晶圆供应商SiCrystal;英飞凌2018年收购Sitectra并与Wolfspeed签订了长期晶圆供货协议;2018年,Microchip收购了Microsemi ;2019年,意法半导体收购瑞典 SiC晶圆制造商Norstel,2020年,SiCrystal与意法半导体就碳化硅晶圆长期供货签订协议……2021年8月份,ST与Wolfspeed公司更新供货协议,合作总额增至51.87亿人民币。此前曹志平就透露,目前,仅ST就锁定了Wolfspeed超过60%的碳化硅衬底供应。国际大厂产能被相继预定,那么,中国市场还能从国际大厂拿到多少剩下的碳化硅衬底产能?从Wolfspeed 2022财年Q1的电话会议中,我们可以一窥端倪。在电话会议中,Wolfspeed 的管理曾透露,公司预计2024年从中国市场获取的营收仅为10%,对应1.5亿美元的营收。他还表示,降低来自中国的收入预期,受目前国际形势的影响较大。中国厂商要加大对原材料的掌控,自主研发、增加产能已成为一条必然路径。然而,受制于SiC 衬底及外延生长温度高、速度慢、良率低等技术难点, 目前,国内厂商碳化硅衬底产能仍然有限。根据天科合达招股书,2020年1~3月,公司衬底产能为11484片,即平均月产能3828片。天岳先进招股书显示,2021年1-6月,公司产能为28301片,即平均月产能4700片左右。而要进一步加大产能掌控,扩产之路已势不可挡。据集微咨询此前统计,自2017年至今,近五年时间内,全国超20个省、覆盖超40个城市,新签约落地第三代半导体项目超60个,总签约金额超2000亿元。而对天科合达、天岳先进、同光晶体等代表性厂商而言,加速扩产与项目落地的重要节点已经来临。面对碳化硅爆火的风潮,国内企业IPO进度却各不相同。天岳先进已成功登陆科创板,国内碳化硅产业迎来首个上市公司。同光晶体股改工作目前也已经正式启动,在未来IPO上市的道路上迈出了至关重要的一步。2020年10月16日,上交所发布“关于终止对北京天科合达半导体股份有限公司首次公开发行股票并在科创板上市审核的决定”,决定终止对其首次公开发行股票并在科创板上市的审核。上市亦是赶考,在政策红利与资本追捧下,面对高昂研发投入、短期亏损等系列问题,国内厂商能否做好“考题”?目前,我国主要碳化硅衬底企业包括天岳先进、同光晶体、天科合达、烁科晶体等,露笑科技、三安也投资百亿打造第三代半导体项目。其中,天岳先进技术来源为山东大学晶体材料国家重点实验室,天科合达依托中科院物理所陈小龙团队在碳化硅领域的研究成果,同光晶体则是中科院半导体所的合作单位。但从实验室迈向市场的道路并非一帆风顺,尤其早年碳化硅落地场景的发展速度较慢,导致碳化硅这一领域的商业化也不尽如人意,同时碳化硅衬底作为知识密集型行业,对研发投入的需求极高,使得企业先天就带有“吞金兽”属性。陈小龙曾经透露过,天科合达成立多年来,大部分时间并未实现盈利,这给陈小龙团队和投资方都带来很大的压力。同样的问题也曾困扰同光晶体,由于技术超前,碳化硅材料在市场上的适用场景很少。公开资料显示,直到2019年,同光晶体的主营业务收入仅为1000多万元。从天科合达与天岳先进披露的数据来看,两家公司都存在累计未弥补亏损的情况。这主要是由于企业持续研发投入与前期碳化硅材料工业化应用进程较慢等影响因素。截至 2021年6月末,天岳先进合并口径累计未分配利润为-10967.29 万元,最近一期末存在累计未弥补亏损。天科合达尽管收入规模快速增长,并实现持续盈利,累计未弥补亏损规模持续减小,但截至报告期末(2020年3月),合并财务报表的未分配利润仍然为负。尽管根据最新数据,天岳先进盈利状况已发生好转,2021年前三季度,天岳先进实现营业收入37010.35万元,较上年同期增长29.91%,;归属于母公司股东的净利润5353.43万元,较上年同期出现增加。但2021年第三季度,天岳先进实现扣除非经常性损益后归属于母公司股东的净利润为-22.61万元,较上年同期减少103.44%。天岳先进解释称,这主要是因为部分大尺寸、新产品研发项目进入研发关键阶段,2021年第三季度研发费用较上年同期增加104.79%。由此不难看出,长期研发投入需求对国内企业净利润依旧有举足轻重的影响。作为全球最大碳化硅衬底供应商,在报告期内Wolfspeed公司净利润也持续为负。但与国内企业相比,Wolfspeed 的情况仍有所不同。该公司其目前受纽约州新厂建造导致的研发管理费用影响较大,受建厂、运营、技术研发投入需求,Wolfspeed 2021财年资本支出提高到大约5.5亿美元。但Wolfspeed 目前对该工厂已有营收预判,尽管上述报告期内净亏损持续扩大,当其最大工厂建成并产生产线启动和量产爬坡,Wolfspeed即有望迎来营收迅速增长。2019年5月,Wolfspeed宣布5年内将投资10亿美元用于扩大碳化硅产能(其中4.5亿美元用于8英寸量产), Wolfspeed位于纽约马西的碳化硅晶圆厂即为10亿美元计划中的一部分,也是该公司有史以来最大手笔的投资,该厂于2019年开始建设,有望在2022年初投产,为“世界上最大”的碳化硅晶圆厂,将聚焦车规级产品。由于扩产与建厂需求,Wolfspeed 近三年来研发费用与销售管理费用(注:其销售与管理费用合并计算)皆逐年递增,两者相加接近营收的2/3。其中,研发投入保持在30%水平,并且2022财年的净资本支出将持续保持高位,Wolfspeed估计约为 4.75 亿美元。但是一旦新厂量产,局面则将发生变化。Wolfspeed预计,到2024年全部完工时将带来碳化硅晶圆制造产能的30倍增长。此外,在2022财年Q1的电话会议上,管理层也对该厂表达充分信心,预计新厂生产成本将降低50%左右,生产周期也将降低50%左右。伴随2022(公历年非财年)投产,Wolfspeed用于建厂的费用也将大幅降低,从而扭转持续“失血”状态,提升利润率。相比Wolfspeed新厂将要建造完成的局面,国内碳化硅衬底企业仍在募资扩产的开端。招股书显示,天岳先进2020 年度研发费用金额为 4,550.09 万元,占当年营业收入的比例为 10.71%,2021年上半年,这一比例提升至16.86%。天科合达的研发投入比例(2020年Q1)则为17.63%。伴随两家企业未来新项目的落地与启动,且碳化硅材料的持续研发需要大量投入,一旦项目开建,将会面临研发投入持续扩大的风险,从而对净利润与毛利率产生影响。衡量研发投入的另一个直接指标是研发人才。半导体材料行业对于专业人才,尤其是研发人员的依赖程度较高,以上述两家企业为例,截至 2020 年 3 月末,天科合达研发人员占员工总数的比例为 13.69%。截至2020年末,天岳先进拥有技术研发人员 64 名,占公司总人数的 14.19%,截至2021年6月30日,天岳先进拥有研发人员共计81名,占比提升至17.23%。随着市场需求的不断增长和行业竞争的日益激烈,半导体材料行业对于专业技术人才的竞争不断加剧,此外,国内碳化硅企业资产和经营规模将迅速扩张,未来对于研发人员的需求也预计上升,研发投入将进一步增加。面对未来巨大的资金需求,融资、IPO与政府补贴,都被摆上台面。 从天岳先进与天科合达招股书来看,两家企业都获得了一定金额的政府补贴。2018、2019、2020年,天岳先进计入其他收益的政府补助金额分别为 1,271.05 万元、2,918.89万元和 3,250.98 万元,占同期公司收入的比例分别为 9.34%、10.87%和 7.65%。2018、2019、2020年1~3月,天科合达政府补助占同期公司利润总额的比例分别为 534.05%、73.14%和 144.75%。尽管占比较高,但所获得的政府补贴与前期高昂研发投入相比,仍显不足。此外,从政府投资金额来看,我国碳化硅企业与国外企业相比仍有一定差距。与融资、登陆资本市场相比,政府补贴更易被人忽略,在某些时候,“过度依赖政府补贴”更是一个负面形象。但事实上,国际龙头Wolfspeed、II-VI的成长身影里都少不了政府的影子。1999 年,美国《国防生产法案》“Title III计划”为SiC行业提供了急需的启动资金,美国空军为3家公司提供了“成本分摊合同”,包括Cree-Research、Sterling (ATMI)和Litton-Airtron,目标是将SiC衬底直径扩大到75mm,并提高晶体质量。Wolfspeed创业的最初8年里,企业的收入主要来源是政府合同。每年来自政府合同的收入可以达到2至4千万美元,这是当时其重要的收入款项。从2003年-2017年,AFRL(美国空军研究实验室)向II-VI公司提供了4份大合同,合计超过3.5亿人民币。其中,在2017年3月,AFRL为II-VI提供了第四个合同,为期 5 年,政府资助1200万美元,这项工作的重点是提高制造效率、减少缺陷和降低成本,以生长和制造200毫米的4HN SiC和半绝缘SiC。若伴随产业发展,国内企业从政府获得的补助增加,将会进一步促进发展,但若未来公司不能继续获得政府补助或获得的政府补助减少,将对业绩产生不利影响。由于第三代半导体产业的“一夜爆火”,外界往往对其给予弯道超车的厚望,但同时也要认识到,目前我国企业在良率、出货量等方面也存在一定差距。夯实基底、修好内功仍是一条长路。国内企业要守得住现在,更期待看得到未来。(校对/小北)5.2021年印度智能手机市场:五强中国品牌占四家近日,2021年印度智能手机市场研究报告出炉,印度智能手机去年总出货量达到1.69亿部,同比增长11%。排在前五的厂商分别是,小米、三星、vivo、realme、OPPO。其市场份额分别为:小米24%,三星18%、vivo15%、realme14%、OPPO10%。五强中中国手机品牌占四家,且合计市场份额达63%。其中,小米的市场份额同比下滑了2%,但出货量同比增长2%。其增速放缓的原因主要是:2021年下半年的零部件短缺影响了大众市场的销量。不过,凭借小米11X系列在高端市场增长达258%,其售价在3万印度卢比,约400美元。三星出货量同比下降了 8%,市场份额较2020年同比下滑3%。三星出货量下降的原因主要是:供应链中断、没有新的 Note 系列、中端细分市场的发布数量减少等。不过,三星5G智能手机出货量强劲。此外,三星的可折叠手机的出货量在 2021 年同比增长 388%。排在第三的vivo,市场份额同比下滑1%。不过,在5G智能手机细分领域,vivo的市场份额达 19%,在2021 年印度5G 智能手机排名中位于第一。同时,vivo通过其子品牌 iQOO 加强市场占有率。排在第四的realme,市场份额同比上升1%。Realme是印度前五大能手机品牌中唯一一个市场份额同比上升的品牌。位于第五的OPPO,其市场份额仍为10%,同比保持不变,出货量同比增长6%。这源于其专注于中端和高端市场,尤其是高端市场增长最为显著。(校对|Value)2月4日晚,刚刚结束的北京冬奥开幕式,给全球观众留下了深刻的印象。而这场美轮美奂艺术盛宴的背后,则离不开诸多黑科技的支持。比如:雪花追踪背后的3DAT三维运动员追踪技术、雪花火炬”和“超级地屏”的显示技术。风雪特效跟运动员的配合天衣无缝,运动员所到之处“风雪消融”;雪花与孩子如影随形,陪着孩子们在舞台上自由地移动……这些默契的配合,则是通过3DAT三维运动员追踪技术所实现,该技术可以让地面的屏幕瞬间对演员位移做出实时反馈并呈现艺术效果的技术方案。据悉,这是英特尔联合北京电影学院专业团队基于英特尔的3DAT技术针对冬奥开幕式场景定制开发的 “基于AI的大型演出实时特效系统”。3DAT三维运动员追踪技术是一套复杂的系统,它由摄像机信息采集、数据分析、艺术效果渲染三大子系统构成,其核心算法是基于计算机视觉、AI的实时人体检测和位置追踪技术。这套系统运行在英特尔至强可扩展处理器上,其算力和AI和计算机视觉算法,让国家体育场地面上铺设的这块巨大的LED屏幕有了 “可交互” 的可能。要实现这种交互需要解决两个难题,一是要精准地识别出舞台上的演员并定位他们的位置。二是演员与系统的互动必须是“实时”的,要能够呈现出“默契配合”的艺术效果。为了解决这两个问题,英特尔技术团队在距离场地最远的6层看台处放置4台专业摄像设备,用于捕捉覆盖全场的视频信息。并设计开发了多个深度神经网络模型,能够高效检测识别这么多的演员并实时输出他们的运动轨迹数据。在实时性上,摄像机将采集到的数据信号通过光纤传输到英特尔在国家体育场内搭载的第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器的边缘计算系统。同时在传输效率上,基于英特尔® OpenVINO™ 视觉工具套件进行开发,进而实现精准、流畅、实时的视频数据读取、预处理。从图像采集识别、检测和处理,只需要几十毫秒的时间,真正做到了实时传输。在3DAT的强大算力以及AI算法的支持下,让大范围、多人数、高精准、低延时实时数据采集、分析成为了可能。
“雪花”形主火炬台的LED屏显示技术本次开幕式主火炬台直径达14.89米,由96块小雪花形态和6块橄榄枝形态的LED双面屏创意组成,采用双面镂空设计,嵌有55万余颗LED灯珠,每一颗灯珠都由驱动芯片的单一信道独立控制。“雪花”形态主火炬台的整体硬件和软件系统均由京东方自主研发设计。为实现火炬台要像“钻石般璀璨闪耀”的创意理念,京东方核心研发团队通过500多张设计图纸和近10轮的制样,研发出目前行业内发光面最窄的单像素可控异形显示产品,充分呈现雪花的线条感和细腻的画面显示效果。火炬点燃那一刻,巨型雪花屏由中心向四周辐射开来,闪耀出波浪般层层递进的璀璨光芒,快速变换、完美同步的显示画面背后,采用的是京东方AIoT技术体系及自主研发的同/异步兼容信发系统,异步集控能在极短时间内将大规模视频内容快速下发,同步集控确保102块双面屏幕实现毫秒级响应;此外,“主路+环路”备份的高冗余控制系统确保了火炬台播控系统的超高可靠性。同时,通过采用LoRa(远距离无线电)低延迟控制系统搭配同步播放时间校正技术,进一步确保指令下发万无一失,实现视频画面完美协同。火炬点燃那一刻,巨型雪花屏由中心向四周辐射开来,闪耀出波浪般层层递进的璀璨光芒,快速变换、完美同步的显示画面背后,采用的是京东方AIoT技术体系及自主研发的同/异步兼容信发系统,异步集控能在极短时间内将大规模视频内容快速下发,同步集控确保102块双面屏幕实现毫秒级响应;此外,“主路+环路”备份的高冗余控制系统确保了火炬台播控系统的超高可靠性。同时,通过采用LoRa(远距离无线电)低延迟控制系统搭配同步播放时间校正技术,进一步确保指令下发万无一失,实现视频画面完美协同。此次开幕式的舞台地面是目前最大的8K超高清地面显示系统,整体面积达10393平方米,不仅面积是超大的,技术也堪称国际一流!京东方采用多个8K+级分辨率的画面融合技术,超大规模的光学校正算法可对每个显示画面进行像素点级的光学校正,可呈现出100000:1超高对比度,3840Hz超高刷新率,以及29900x15096超高分辨率的超高清绚丽画面。该效果则是搭载京东方超大规模显示模组控制与同步系统,还可实时捕捉演员行进轨迹,实现画面与演员的无缝互动。同时,在长达5个月的高强度排演及冬季零下30摄氏度的极端低温雨雪天气,地面显示系统依然能实现稳定运行,在开幕式当天向世界完美呈现梦幻逼真的科技之美。
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