打破美国技术垄断 中国芯片最好发展时代来临?

2020年07月04日 15:05 次阅读 稿源:雷科技 条评论

近日举行的半导体行业盛会上,杭州中欣展出了一款12英寸的单晶硅晶棒以及硅晶圆片。要知道想要把这根重达300kg的单晶硅晶棒制成厚度薄如蝉翼的12英寸硅晶圆片,需要应用到大量的切割工艺,难度可想而知。这一产品的展出表明杭州中欣半导体有限公司成为国内首家真正可以独立量产12英寸硅晶圆片的公司。

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硅晶圆片到底是什么?晶圆是指硅半导体积体电路制作所用的硅晶片,它是半导体行业中不可或缺的一部分材料。而我国目前是世界上进口该物品最多的国家,根据海关总署公开的数据显示,在2019年的前九个月中,光在9月份的半导体材料进口量就为452亿个,金额也是达到了17.1亿美元。

如此高的进口量说明我国在半导体行业的发展依旧不是很理想,需要快速发展相关行业。这样一能够减少进口的金额,降低制造电子元件的成本,二可以大幅度提升自己在行业中的地位,反客为主出口给海外,赚取更多的费用。

但说起来容易,想要真正实现的难度还是十分大的,不过好在近几年中国部分半导体企业已经在该领域取得了不少成绩。

现阶段取得的成就

从SEMI在2019年发布的年报中可以看到,2019年全球半导体材料市场的销售额为521.2亿美元,同比下降了1.1%。中国台湾、韩国、日本等出口大国的销售额均有下滑,但中国大陆市场不减反增,同时在销售规模方面还冲到了市场前三。

而这一切自然是离不开我国半导体企业的努力,早在2016年底,中国长江存储在武汉建立了国家存储基地。在当时的规划中,这个基地的生产能为10万片/月,能够有效减轻我国的半导体需求。并且在2017年底,长江存储研发出了国内首个3D NADN闪存(32层),实现了从0到1的壮举。在2019年长江存储还正式宣布将量产基于Xtacking架构的64层256 Gb TLC 3D NAND闪存,这也是中国首款64层3D NAND闪存。

在今年的4月份左右,长江存储研发出了128层QLC 3D闪存,其拥有业内已知型号产品中最高单位面积存储密度,最高I/O传输速度和最高单颗NAND 闪存芯片容量,也通过了多家SSD主控厂商的测试。进一步填补我国半导体行业的空白的同时也缩短了与国际顶尖厂商的差距,为国内存储器今后的生产研发自主化打下了坚实的基础。

另外长江存储还联合国家集成电路基金、湖北省科投集团和湖北省集成电路基金共同投资建设国家存储基地二期,在建成之后产能可达30万片/月。目前全球的闪充月产能也不过在130万片左右,建成后单长江存储就能够占据全球产能的20%。

作为长江存储的母公司,紫光集团自然是大陆半导体行业的中流砥柱,据悉紫光不仅是全球第三大手机芯片设计公司,还占据了全球SIM卡芯片市场份额的20%。 每年,在非洲地区就有超过1亿部手机使用紫光芯片。 在印度市场的出货量也达到了16亿,占据印度市场的40%。

为了进一步提升自己的研发实力,紫光集团在近十年的时间内花费了十几亿美元收购了几家大型技术公司。如今基本能够独自完成芯片的研发设计、量产、封装测试,甚至能够涉及到服务器存储方面。

目前市面上大多数手机所采用的屏下指纹技术基本上是来自于国内一家名为汇顶科技的公司,汇顶科技是全球最大的安卓手机指纹识别芯片制造商。在2017年就借助安卓机指纹普及的趋势,占领了约31%的市场份额,随后在2018年成为全球首家商用并量产屏下光学指纹识别芯片的厂商。目前汇顶科技的产品已经商用了100多款机型,除三星外的大部分手机厂商都需要从汇顶科技购买相关产品及专利。

国家的政策支持

这几家企业的蓬勃发展也与我国政府所推出的相关政策是离不开关系的,在2014年我国正式发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,标志着我国将要在未来的时间内加快半导体企业的发展速度,成为世界上的半导体大国。

据媒体报道,在2014年9月份左右国家就专门成立了“国家大基金”项目,在第1期时就已募资1381亿元,并带动当地经济基金规模超5000亿元。这一项目的诞生一能够助力一批有能力的公司入驻世界第一梯队的级别;二也能够通过参与海外企业收购、专利协议转让、定增募投等多种方式来提升自己在国际市场的地位。

2020年,我国国务院常务会议明确表示要继续加强对于半导体制造业的重视,提出“新基建”的政策方针。这一政策的推出能够为我国的半导体行业带来更多的需求,也能够引领这些企业进入新一轮的发展周期,让这些企业成为中国经济增长的新动力之一。

存在的差距和不足

虽然中国半导体行业已经处于世界的第一梯队级别,但依旧达不到顶级,甚至与国际顶尖的产品相比没有任何的竞争力。主要原因还是出在原材料以及设备制造方面,在这两个方面基本都由美国和日本企业垄断,市场的总份额基本上能够达到九成。比如在光刻机方面,中国依旧处于相当落后的局面,目前国内最先进的光刻机还停留在90nm的水平,而全球最顶尖的光刻机制造商ASML已经开始向5nm、3nm进发。

这也就导致在电脑芯片方面,我国可以说完全拿不出一款芯片能够与英特尔AMD所抗衡。好在在手机芯片方面,我国的海思麒麟芯片是能够与主流的高通骁龙芯片竞争的,甚至在5G技术方面要比高通、苹果更加先进一些。虽然从大局上来看,中国与世界顶尖水平仍有不小的差距,但差距也没有我们想象中那么大,并且这一差距还会一点一点的缩小。

其实半导体对于中国来说只是一个实力升级的小缩影,想要在这个领域成为国际一流水准,光靠进口别人的芯片和专利是完全行不通的。目前我国半导体市场最大的优势在于有着足够的市场需求,每年的理工类高校也能源源不断地为该行业输送更多的新鲜血液。或许在不久的将来,我们可以看到在欧美市场上贩售的芯片都是“MADE IN CHINA”。

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