集成电路乘风起航 国产替代路在何方

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7月28日,据国外媒体报道,芯片巨头英特尔在第二季度宣布原该使用的7nm技术出现了一些问题,将2021年6nm芯片代工订单交由芯片代工商台积电

8月4日,据科创板日报报道,华为启动备胎计划“南泥湾项目”,意在终端产品中规避使用美国技术或产品。

8月4日,国务院发布《关于新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》(以下简称《通知》),宣布线宽小于28nm(含)且经营期在15年以上的集成电路生产企业第1-10年免征企业所得税,鼓励全球合作。

今日,头豹君想与球友们探讨下近期新闻都把目光聚焦于的一个焦点话题——集成电路

集成电路的定义及分类

集成电路(integrated circuit),又称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)或芯片,承担着运算和存储的功能,是电子设备中最重要的部分。集成电路的应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有电子设备。

集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。

集成电路根据不同标准可以有多个分类,例如按照功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类;集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路。

集成电路的发展历程

1947年,第一只晶体管在美国贝尔实验室诞生。

1950年-1956年,Jack Kilby和Robert Noyce分别发明锗集成电路和硅集成电路。

1971年,英特尔公司推出第一枚微处理器—4004芯片。这标志着人类将开始只能内嵌于电脑和无生命设备的历程。电脑芯片技术从此开始腾飞。

2009年,英特尔酷睿i系列的发布,推出32nm工艺。

2015年,IBM宣布实现7nm工艺。

集成电路产业链分析

完整的集成电路产业链包括芯片的设计、制造、封装、测试四个主要环节。

上游—芯片设计

芯片设计是由系统,逻辑和性能的设计要求转化为具体的物理版图,即根据客户的需求转化为具体的电路设计图。最能体现创新附加值的环节,具有“高门槛,高投入,高风险,高产出”的特点。

中游—芯片产业的核心环节,包括晶圆切片氧化,校准,扩散等很多细分子环节。

下游—应用为通信,工业,汽车电子等领域。随着人工智能的快速发展,以及5G,物联网,节能环保,新能源汽车等战略性新兴产业的推动下,使半导体的需求增加。

集成电路的商业模式

全球半导体产业有两种商业模式,分别为IDMIntegrated Device Manufacture) 和垂直分工模式

IDMIntegrated Device Manufacture)目前占据主导地位,在全球前20家芯片制造商中,大部分采用IDM模式。其优点在于,IDM具有资源的内部整合优势,技术优势以及高利润的优势,不需要进行硅验证,不存在工艺流程对接问题,所以新产品从开发到面试的时间较短。但IDM的厂商所需投入较大,包括资金,人力,和资源,并且市场反应不够迅速。

而不同于想集所有优势于一身的IDM模式,垂直分工模式随着全球芯片产业链分工越来越精细,并将自身产品做到最优,有超越IDM模式的趋势。专注于Foundry的台积电和Fabless的AMD,在各自领域做到最强是得垂直分工模式避开了IDM模式的不足,制造商无需承担巨大的设备折旧成本和投入高额的资金支持,并在合作模式中保持高度的快速迭代。

                                                           IDM商业模式

                                                       垂直分工商业模式


全球集成电路产业竞争格局

全球集成电路主要分布于美国,日本,中国大陆,中国台湾,韩国和西欧地区。其中, 美国是全球最大的集成电路生产国,在原则性和拓展性上遥遥领先,并因其早期在研发比例上投入巨大,保障了领先的技术优势。

不同于主流集成电路模式的中国台湾,在发展初期便通过精准定位实现专业化发展,使得现在的台湾已拥有从电路设计,晶圆制造,再到封装测试的高水平的完整产业链。

中国大陆集成电路起步较早,于1965年开始发展,但因技术薄弱,创新不足,资金有限等原因,发展一直较慢。近几年来,伴随着经济高速发展,下游的应用等电子产品的需求急速上升和日益紧张的国际环境,迫使集成电路的需求大幅增加并作出创新。

头豹见解:中国集成电路产业持续增长,技术实力水平稳步提升

受益于市场需求的不断增长、国家政策的推动、集成电路设计企业能力的提升,国产芯片对关键领域的支撑能力显著增强,集成电路的一些细分领域已实现较大突破。华为海思目前已经发布了麒麟950、955、960三款基于16纳米FinFET技术的商用SoC芯片;中芯国际宣布其28nm高介电常数金属闸极工艺已经成功流片;封装测试方面,长电科技斥资2亿美元助力星科金朋积极布局高端SiP项目。

在研发资金的融资上,政府资本、社会资本、金融机构等目前更加关注集成电路产业,行业融资困难逐步缓解。一系列的推动政策的出台也进一步优化了中国集成电路产业发展环境,激发了市场内在活力。

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全部讨论

2020-08-06 15:09

2020-08-06 15:08

好文转

2020-08-06 15:08

2020-08-06 15:07

好文

2020-08-06 15:07

2020-08-06 15:07

但是总体说起来,集成电路国产替代还有很长的路要走

2020-08-06 15:06

好文章 继续关注!

2020-08-06 15:05

写得真好