央视深入报道,国内主流芯片真实水平如何?

2018年07月16日     来源:芯师爷

[导读]自中兴事件之后,很多创业者纷纷将商业计划的关键字调整为“芯片”。与此同时,投资者也将目光转移至AI芯片、自动驾驶芯片及物联网芯片等。称其为“芯片热”一点也不为过,当然这其中也不乏“裸泳”者。

来源:芯师爷

摘要: 站在风口上,猪都会飞!——用这来概括当下国内芯片领域再恰当不过了。自中兴事件之后,很多创业者纷纷将商业计划的关键字调整为“芯片”。与此同时,投资者也将目光转移至AI芯片、自动驾驶芯片及物联网芯片等。称其为“芯片热”一点也不为过,当然这其中也不乏“裸泳”者。

今年6月的上海世界移动大会上,在实地参展过程中,我们为大家介绍了国内少有的一支潜心技术研发的芯片团队——上海移芯通信科技有限公司,以及其具有革新意义的NB-IOT芯片EC616产品。作为一家创业型公司,能够在短短一年多时间里完成产品设计、验证、流片、量产等已经堪称“神速”。也正是基于此,这家企业这一次又被央视“注意到”!

鼓励国内芯片创业走向正规

由于在上海世界移动大会上的惊艳表现,7月10日央视节目组也正式走进移芯通信,通过与创始人兼总裁熊海峰的深度交谈,共同探讨创业的初心和企业的责任。

图 | 移芯通信创始人兼总裁熊海峰

“我们的初心就是要让中国芯片产业在物联网通信行业争取更多的话语权和占有率” ,熊海峰认为:“目前在通信芯片领域,国内已经具备了相当的人才积累和技术积累,唯一缺少的是如何将这些分散的资源聚集到一个平台上,发挥集体的力量。移芯通信要做就做行业领导者,为国内蜂窝物联网芯片发展做出贡献。”

实际上,移芯通信要做蜂窝物联网芯片行业领导者并不是喊口号。在我们之前的接触中也发现,移芯通信创业团队可谓各自领域的世界顶尖高手。这支缘起于半导体传奇公司Marvell的创业团队,已经在蜂窝物联网芯片细分领域构建了护城河,在关键性能指标和成本方面走在了世界前列,这在国内芯片长期依赖进口的情况下是非常难得的。

在《国家集成电路产业发展推进纲要》的助推下,我国IC设计企业从2014年的681家“爆增”至2017年的1380家。从数量上来看,我国IC设计领域发展可谓立竿见影,但是从质量方面而言却鲜有拿得出手的产品,更别说是替代国外进口。实际上,我国IC设计整体处于技术跟随阶段,在高端芯片方面差距仍然很大。和移芯通信一样,能够在细分领域做到世界领先的也是凤毛麟角。

为此,央视也用镜头独家记录了这家才一岁多的创业企业,并作为正面案例用于鼓励我国芯片领域持续创新,以响应国家集成电路产业发展的战略规划,真正意义上实现国产芯片突破及自主化,而不是仅仅“换个马甲”。

国内主流芯片真是水平如何?

由于应用场景的不同,我们常说的芯片也分不同类型。对于全球芯片产业而言,美国处于全方位领先地位。我国芯片产业整体实力与国际先进水平仍有差距,但是在细分领域也一些突破,例如上面提到的移芯通信蜂窝物联网芯片以及华为麒麟芯片。接下来,我们将简单分析国内主流的芯片产业,包括NB-IOT芯片、AI芯片、MCU芯片、DSP芯片、FPGA芯片以及存储芯片等,看看国内芯片现阶段真实水平如何。

对于NB-IOT芯片而言,由于在标准制定华为发挥了重要作用,并且国内三大运营商积极部署,为此我国实际上正在主导全球NB-IOT产业发展。在3GPP标准公布后的3个月,华为便推出了业内首款正式商用的NB-IOT芯片Boudica120,并成功用于多家模组厂商。除此之外,紫光展锐、联发科、中兴微电子、移芯通信、创新维度等企业也纷纷布局NB-IOT芯片。相反,由于前期对于技术方向的不同理解,国外真正意义上重点布局NB-IOT芯片的厂商相对较少,高通算是其中比较积极的一个,英特尔则更加保守。

从产品性能开看,高通MDM9206仍处于第一梯队,其最大优势是支持eMTC/NB-IOT/GSM多种模式,并且对于未来5G具有很好的支持,已被10多家客户选用。对于国内企业而言,华为Boudica 120(700MHz/800MHz/900MHz)已经实现千万级应用,移芯通信的EC616芯片则在低功耗方面表现突出。由此可见,NB-IOT芯片还处于百花争鸣阶段。虽然说高通仍具有优势,但是国内厂商在功耗及成本方面已经实现较大突破。

提起AI芯片大家可能更为熟悉,在人工智能的风口下,仅台积电一家就有30多家国内AI芯片产品在排队流片,这种盛况也是多年难得一见。目前国内进行AI芯片领域企业已经有50多家,但英伟达、谷歌、英特尔、IBM等巨头仍是短期难于跨过的大山。在传统的云端市场,巨头们已经瓜分殆尽,留给创业者的空间实际上非常小。为此,终端市场也顺理成章地成为国内创业者角逐的主战场,这也是寒武纪能够成为独角兽的原因。

具体而言,人工智能芯片主要有GPU、FPGA、ASIC、CPU四种类型。由于GPU在深度学习领域的大放异彩,为此英伟达基本垄断了人工智能GPU市场。由于收购了Altera,英特尔实际上在FPGA和CPU方面抢夺了话语权。由于ASIC定制化特点可以避开巨头垄断,成为国内创业者最主要选择方向。

从产业角度而言,在终端应用市场国内外处于同一起跑线上,同时也是国内企业弯道超车的机会。为此,国内也涌现出武纪、地平线、深鉴科技、中天微等代表性企业。但总体而言还缺乏统一标准,各家产品也有一定差异,需要警惕过热的现象。

说到MCU芯片,大家第一印象可能就是缺货涨价,这也间接印证了我国MCU芯片的真实情况。实际上,MCU芯片主要由瑞萨电子、恩智浦、意法半导体、英飞凌、德州仪器、东芝等国外厂商把持,国内企业很难有突破封锁的机会。这也是上游厂商产能吃紧,国内MCU芯片价格就大涨的原因。

而DSP芯片和FPGA芯片的情况也是一样。目前DSP芯片的主要供应商有TI、ADI、Motorola、Lucent 和 Zilog 等,其中 TI 占有最大的市场份额。而FPGA芯片全球四大厂商分别为Xilinx、Altera、Lattice、Microsemi。其中仅Xilinx和Altera两家就占据了全球近90%市场份额,国内企业想要分一杯羹则非常困难。目前中国电科、高云半导体、 复旦微电子、同方国芯、上海安路等企业都在尝试国产化,但是性能差距仍非常大。

对于储存芯片而言,由于三星、SK海力士、东芝、镁光等国外在DRAM芯片方面占据绝对市场话语权,且技术已经比较成熟,为此我国也转向重点投入新型NAND Flash存储芯片,其中主力为长江存储。其32层3D NAND Flash芯片也将于2019年量产,迫使三星也开启了新一轮NAND Flash芯片投资。从技术发展上来看,由于国内重点投入存储芯片,相信很快就会实现国产替代。

我国芯片产业突围方向是什么?

通过上面的分析可以看出,我国芯片产业的进步更多体现在资本投入型及新兴应用领域,在国外企业长期把控的桌面CPU芯片、MCU芯片、DSP芯片、FPGA芯片及DRAM芯片等方面,实际上取得的成绩并不明显,这也是我国芯片产业的真实情况。想要在短期内靠资本投入实现赶超,显然是不现实的。

晶圆制造是一个长期重资产投入领域,但同时也是半导体产业的源头。想要实现半导体产业自主化,晶圆制造是一个绕不过去的坎。虽然说距离主流的7nm还有很大差距,但是以中芯国际为代表的国内企业正在逐步缩小差距。在国家大力支持下,有望取得进一步突破。

而对于IC设计而言,近几年我国发展迅速,一些海外团队也回国创业。在快速发展的同时也出现了不和谐的现象,例如人工智能领域的创业热及投资热。此外,在国家大基金的带动下,国内各地纷纷出台集成电路规划,在助推产业发展的同时,还需要国家统筹规划避免重复投资造成的资源浪费。

另外,专业人才稀缺也是国内半导体产业一大制约因素。据相关统计,到2020年我国半导体相关人才缺口将超过40万,人才不足已成为制约我国半导体产业发展的关键点。

由此可见,国内半导体产业发展是一个长期过程,需要各界持续投入和不断创新。

对于国内芯片企业而言,想要实现突围,细分市场是一个很好的选择,正如移芯通信在NB-IOT领域的表现一样。

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