半壁江山在江南,这里,决定了中国芯片的未来!
芯片,决定了一个国家的未来。现代化生活,缺少不了芯片的存在。别看它只有小小一块,却决定无数高科技设备的优劣。小到手机、电脑,大到汽车、飞机、航天器,但凡是现代化设备,都缺少不了芯片的存在。
芯片,汇聚了人类最尖端的科技,从设计层面的 EDA 工具、架构到制造层面的光刻机、先进制程工艺,每一个步骤都浓缩了人类几十年技术、经验的精华。在芯片或者说半导体集成电路领域,顶端玩家也就那么几家,且每一家都有几十年技术积累。
人类不能没有芯片,而作为世界第一制造业大国、世界第一人口大国,我们国家自然也不能没有芯片,不能没有先进的半导体集成电路产业。
谈到芯片,不少小伙伴都能说出不少熟悉的名词,比如高通、苹果、华为,又比如三星、台积电、英特尔。然而,绝大多数人都不知道,国内有哪些半导体企业,它们分布在哪些城市,又会为中国芯片半导体产业带来哪些改变。
半壁江山在江南
“江南好,风景旧曾谙”,自李唐以来,赞颂江南的诗句不可尽数。可江南不仅有美丽的风景,也有先进的科技产业。从一百五十多年前李鸿章创办江南制造总局开始,江南这片土地始终在为中国贡献先进的制造业。当时光的车轮来到二十一世纪,江南的半导体产业又从无到有的建立起来,成为决定中国经济发展的关键要素。
上海、苏州、无锡、南通,这里汇聚了中国半导体行业的顶尖企业。2021 年,我国半导体行业产值,上海占了 32%,广东占了 19%,江苏占了 18%,上海与江苏加在一起,其份额刚好 50%。可以毫不夸张地说,中国半导体产业半壁江山都在江南。
这半壁江山,主要由中芯国际、长电科技、韦尔股份与太极实业这些大企业组成。为首的这四家企业,是 2021 年中国半导体行业仅有的几家营收超百亿企业,他们代表了中国半导体行业的现在与未来,也给整个半导体行业发展指明了方向。
芯片制造翘楚:中芯国际
排名第一的中芯国际,它的名字屡屡上热搜。国产半导体制造企业,掌握了 28nm、14nm 等先进制程工艺,N+1、N+2 正在稳步研发中,中芯国际的一举一动关乎中国半导体行业整体竞争力。
提到中芯国际,除了梁孟松这位超级大佬,不得不提其创始人张汝京。这位大佬与梁孟松一样,都出生于中国台湾,不过他并没有台积电相关工作履历。在台积电发展史上,张汝京或许是最初的对手之一。
▲ 中芯国际
1997 年,张汝京从德州仪器离职,回到中国台湾创办了世大半导体,与张忠谋创立的台积电打擂台。可惜,还没等张汝京施展才华,台积电就以50 亿美元收购世大半导体,张汝京本人被迫离职。
世纪之初的冬天,失意的中年人张汝京来到上海,与上海半导体产业集群规划者江上舟一拍即合,共同创立了中芯国际。在中芯国际期间,张汝京短短几年内就带领中芯国际飞速前进,于 2004 年成功量产 90nm 工艺。在当年那个时代,中芯国际一度有希望赶超台积电。只可惜,台积电祭出专利大招,中芯国际被迫支付数亿和解金,张汝京本人也离开中芯国际。
▲ 中芯国际位列六大晶圆厂之一
在后来的岁月里,中芯国际虽然一直紧跟世界潮流,但是始终差一口气。现如今,在台积电、三星已经掌握 5nm、4nm 制程工艺的日子里,中芯国际依然在 14nm 徘徊。当然,我们并不能因此小瞧中芯国际,再不济它也是中国芯片制造的希望,14nm、28nm 工艺应用空间也非常广阔。
芯片“装修”:长电与通富
芯片产业,主要分为设计、制造与封测三大环节。如果将芯片的诞生比喻成建房子,芯片设计如同房屋设计,EDA 工具如同 CAD 软件;芯片制造如同房屋建造,光刻机如同工地上的泵机、塔吊;芯片封测如同房屋装修,属于最后一道工序。
而国内从事芯片封测的企业,实力异乎寻常的强大。营收排名第二的长电科技、排名第四的太极实业、排名第五的通富科技、排名第六的华天科技,全都是干芯片“装修”的企业。
与房屋建造不同,芯片封测技术含量并不高,出名的企业也不多。举个简单的例子,芯片设计有苹果、高通、华为、英特尔、AMD 等一系列巨头,芯片制造也有台积电、三星、英特尔、格罗方德、中芯国际等著名企业。无论是技术含量、知名度还是营收水平,封测企业都无法与设计、制造企业相提并论。在半导体前十大企业中,甚至没有一家从事芯片封测。
然而,这一切恰恰是留给我们的机会,对于起步晚的国内企业,通过技术含量相对较低的芯片封测切入半导体产业链,未尝不是弯道超车的好法子。目前,长电已经在系统级封装、晶圆级封装技术上取得突破,通富也跟长电一起突破了 FC 倒装封装技术,整体技术已经接近国际先进水平。虽然与日月光、安靠等企业有一定技术差距,不过差距已经在逐渐缩小。
相机也疯狂:韦尔股份
半导体的核心在于芯片,可并不局限于芯片,除了芯片之外,最重要的半导体产品大概是相机 CMOS 传感器。如今的智能手机,没两三个摄像头都不好意思出门,而这些摄像头组件的提供商主要有三个,分别是索尼、三星与豪威。
索尼大家都知道,主流旗舰手机的主摄基本都是索尼 CMOS 传感器,IMX586、IMX686、IMX689 以及 IMX700 传感器许多小伙伴都耳熟能详。三星属于后起之秀,通过 1 亿像素打出名声,如今也能在主摄上与索尼一较高下。
比起前面两位大佬,豪威稍显低调,主要提供智能手机副摄像头与前置摄像头。但是这并不代表豪威没有做主摄的实力,去年 8 月小米发布的小米 10 至尊纪念版,主摄用的就是豪威 OV48C CMOS,其拍照效果也是相当出色。
▲ 小米 10 至尊纪念版豪威主摄
豪威的摄像头技术相当出色,可作为一家美国公司,与中国有什么关系。其实,豪威科技在 1995 年由美籍华人创立,总部位于美国硅谷,其 96% 的收入来自CMOS 传感器。2015 年,豪威科技被中方财团以 19 亿美元收购,主要投资方包括中信资本、北京清芯华创和金石投资,于 2016 年初完成私有化,成为北京豪威的全资子公司。
到 2019 年,总部上海的国产企业韦尔股份看上了豪威,耗费 160 亿完成北京豪威 85.53% 股权收购。自此,韦尔股份一跃成为国内最强的 CMOS 厂商,与索尼、三星三足鼎立。
江南之外的“风景”
中芯国际、长电科技、韦尔股份,这些江南之地的产业巨头构成了中国半导体产业的半壁江山,而在江南之外,中国半导体产业同样在茁壮成长。在北京,兆易创新通过存储器、微控制器与传感器三大板块,撑起了北方半导体产业的一片天。
兆易创新的存储器产品线包括 NOR Flash、NAND Flash 和 DRAM,听不懂没关系,可以将其理解为电脑中的硬盘与内存条,亦或是手机中的运存与存储。简而言之,凡是跟存储有关的芯片,兆易创新都可以提供。
目前,兆易创新的 Flash 产品线有 26 大产品系列,16 种容量,4 个电压范围,7 款温度规格,25 种封装方式。至于 DRAM,兆易创新与长鑫合作,在 2020 年产出了全中国第一颗完完全全国产的内存。如今,在京东上已经发售的光威弈 Pro 系列,其颗粒就是兆易创新与长鑫的合作产品。
▲ DRAM 产品
北京有兆易创新,深圳自然也有自己的王牌企业——汇顶科技。关于汇顶科技,其最让大家熟知的产品就是指纹识别芯片。在该领域,汇顶科技市场份额位居世界第一,小米、华为、OPPO 等公司的智能手机,基本上都搭载了汇顶科技的指纹识别芯片。
除了汇顶科技,深圳还有一家国内外知名度特别高的公司,它的名字很多小伙伴都听过,其实力一度超过高通、三星。它不是别的企业,正是华为海思,一家设计了麒麟系列手机芯片、巴龙系列基带芯片等一系列产品。某种程度上,华为海思是国内半导体产业在芯片设计领域唯一拿得出手的企业。半导体决定了制造业的未来,中国的半导体虽然起步晚,但是进步迅速。华为海思、中芯国际、长电科技、兆易创新、汇顶科技、韦尔股份正在从不同领域,以不同方式发展壮大。中国半导体的未来前途,就取决于他们。
图源:pixabay、中商情报网、谷歌
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