我们先来简单了解下芯片解芯片产业链,芯片是如何生产出来的?
芯片产生可以分为三个流程:设计、制造和封测,在制造环节需要原材料和制造设备的支持,所以在芯片产业链上大致分为这5个方面。
起初英特尔的芯片设计、制造、封装还有存储器全都自己动手,光刻机拆个尼康的镜头就能用,芯片设计可以直接手绘完成,也用不着什么EDA工具。
但芯片发展实在是太快了,在芯片晶体管数呈指数倍增长的背后,数十亿门的复杂设计,需要专业EDA工具的支持,5纳米芯片需要最顶尖的时光机来刻蚀,给设计好的芯片流片就像拿着几亿美金打水漂一样,没有一家公司可以承担芯片研发的全部流程。
于是便逐渐有了现今的全球芯片产业格局,芯片设计、制造、封装、存储屏幕、EDA和光刻机完全独立,每家公司各司其职。
芯片设计与软件开发类似,都需要编写代码。
不同的是芯片作为实体,在设计代码的基础上还需进行后续的制造和封装。
复杂多样的芯片设计,是信息时代一切功能的支撑。
深入原子级的芯片制造,是最顶尖科技实力的证明。
科技含量较低的芯片封装,则给芯片提供最终保护。
如果把芯片设计比作是英雄联盟里秀翻全场的中单;那么制造和封装就是后期carry的ADC和踏实买眼的辅助;存储器和屏幕一直游离于主流芯片产业之外自成体系,就像专注在上路练肌肉搞哲学的上单;EDA工具和光刻机深入算法和物理极致,研发壁垒极高,他们像打野一样是全场的节奏器,但经济状况总是略显单薄,当然光刻机巨头ASML除外。
每个国家和地区可以组建一支芯片战队,队内5个位置分别是中单芯片设计、ADC芯片制造、辅助芯片封装,上单存储和屏幕,打野EDA和光刻机,允许请少量外援。
欢迎各位召唤师们,来到2020赛季芯片全球总决赛现场,我是主持人小树,下面由我来介绍各个位置上的顶尖战队和选手。
2020第一季度芯片公司营收榜单
2020年第一季度的全球芯片公司营收总榜单中,美国占据6个席位。
华为海思在美国队的疯狂gank之下,营收依然暴涨54%,首次挺进前十。
在中单位置上,2018年全球芯片前十芯片设计公司,国6家,台湾以联发科为首入围三家,二者基本包揽了所有席位。
2018年前十大IC设计公司
最新数据显示,华为海思已经超越联发科,排名亚洲第一。
近些年国内涌现出非常多的芯片设计公司。
以阿里平头哥为代表的新入局科技巨头
以人工智能公司寒武纪为代表的造芯新势力
以国产CPU公司兆芯为代表的的芯片国家队
三类公司已经在国内掀起人才争夺战。
联想在国产芯片替代上,起到了非常积极的作用。
OPPO投入重金研发手机芯片,并狂挖友商墙角。如挖来了联发科无线通讯事业部总经理。
目前国内芯片设计处于钻1顶尖水平,具有准王者实力。
2019三季度前十大晶圆代工厂营收排名
台积电、三星的最新量产工艺为5nm,中芯国际的14nm比友商还差三代制程。
全球六大晶圆厂制程演进情况
不过中芯国际已经挖来梁孟松,而梁孟松正是台积电赶超英特尔,三星制程追上台积电的关键人物,在梁博士的指导下,中芯国际3年时间从28nm、14nm、12nm到现在的7nm,5nm和3nm的工作也相继开展。
在台积电14nm明显质优价廉的情况下,华为海思今年成功在中芯国际流片,14nm的麒麟710A芯片,在海思积极示范效应下,相信会有更多公司来中芯国际流片。
目前国内芯片制造处于钻5水平,但发展潜力极大。
2018上半年全球前十大芯片公司排名
在辅助位上,由于芯片封装技术含量较低,台湾和大陆厂商基本包揽了所有席位,江苏长电和天水华天代表了封装产业的全球顶尖水平。
目前国内芯片封装处于王者顶尖。
在上单位置上,今年华为旗舰P40 Pro顶配是8G+512G,前面8G是DRAM存储,512G是NAND闪存。
存储器过去一直是美韩日的天下。
2020年5月京东上架了使用合肥长鑫DRAM存储颗粒的纯国产内纯条光威弈Pro。
据知乎大神的评测结果,该内存条性能接近国际先进水平,并预计神秘东方力量会减少三星等内存厂的火灾概率。
2020年4月武汉长江存储宣布其128层3D NAND研发成功,此时距离其量产64层3D NAND仅7个月,据说这次突破,证明国产闪存已经接近国际先进水平,据传疫情期间,武汉长江存储依旧坚持研发和生产,武汉不愧是一个英雄城市,厉害!
华为P40 Pro的OLED屏幕引入了京东方产品,京东方屏已经可以做到四曲面柔性和高刷新率,但据说与三星屏幕还存在差距。
从消费者角度来看,因为国产屏幕,购买或放弃P40 Pro都是十分正确的选择,但从公司角度来看,华为在扶植本土厂商之余也减少了屏幕断供的潜在风险,要知道华为手机今年第二季度成功超越三星成为全球销量第一,而三星可是有断供HTC关键元器件黑历史的。
国产屏幕王者高阶,国产存储钻一水平,总体上单达到了王者入门。
在打野位置上,没有EDA工具和IP无法完成芯片设计,而没有最顶尖光刻机无法制造最先进芯片,该领域研发壁垒极高利润又很微薄,国内基本放弃了本土打野的培养,大概青铜5水平吧。
EDA三巨头Synopsys、cadence、mentor,无一例外的美国背景,国产EDA主要有华大九天只能说是聊胜于无。
EDA公司简介
光刻机等设备由欧美日主导,作为全球唯一的顶尖光刻机供应商荷兰ASML背后也是深厚的美国技术和资本,中芯国际有钱也很难买到最先进光刻机。
上海微电子装备公司90nm光刻机已经是国内最先进水平,而台积电正基于ASML光刻机研发3nm工艺。
2019全球芯片IP公司排名
IP领域ARM公司排名第一,国内最靠前的是芯原微电子,不过有听说海思已经吃透了ARM架构,后续芯片会逐步国产化。
综合来看,中国芯片战队实力排全球前五。
芯片实力综合排名
上单辅助两王者,加上中单ADC两钻石,打野请的是王者外援。
这样的阵容未来一定是全球芯片总冠军的有力竞争者。
但是美国作为全球唯一的五王者队伍和总决赛主办方,赛前突然禁止中国队请外援,中国没有自主EDA和光刻机的问题被无限放大,打野位置恐成最大命门。
芯片产业起源于美国硅谷,随着摩尔定律逐步形成了现今的全球芯片格局,摩尔定律走向尾声,这是中国芯片追赶全球最先进水平的最好机会,多年来我们从物理世界走到互联网世界,芯片正是这个崭新物理世界的新基础建设。
在5G、物联网和人工智能掀起的下一场革命中中国有理由在芯片产业继续狂点科技树,以芯为美,犹如报芯救火,芯不尽火不灭。
中兴、华为、西电、哈工大越来越多中国公司和高校被美国制裁,台积电是台湾经济支柱,韩国更被称为三星共和国,中国产业升级背后,就是发达国家地区相关产业的沦陷,这条路注定充满艰难险阻,甚至面对全世界的敌意,我们必须抛弃一切幻想来发展国产芯片,小国家才做取舍,芯片、汽车、大飞机、北斗、航母、去火星,我们全都要。