芯片,決定了一個國家的未來?,F(xiàn)代化生活,缺少不了芯片的存在。別看它只有小小一塊,卻決定無數(shù)高科技設備的優(yōu)劣。小到手機、電腦,大到汽車、飛機、航天器,但凡是現(xiàn)代化設備,都缺少不了芯片的存在。
芯片,匯聚了人類最尖端的科技,從設計層面的 EDA 工具、架構到制造層面的光刻機、先進制程工藝,每一個步驟都濃縮了人類幾十年技術、經(jīng)驗的精華。在芯片或者說半導體集成電路領域,頂端玩家也就那么幾家,且每一家都有幾十年技術積累。
人類不能沒有芯片,而作為世界第一制造業(yè)大國、世界第一人口大國,我們國家自然也不能沒有芯片,不能沒有先進的半導體集成電路產(chǎn)業(yè)。
談到芯片,不少小伙伴都能說出不少熟悉的名詞,比如高通、蘋果、華為,又比如三星、臺積電、英特爾。然而,絕大多數(shù)人都不知道,國內(nèi)有哪些半導體企業(yè),它們分布在哪些城市,又會為中國芯片半導體產(chǎn)業(yè)帶來哪些改變。
半壁江山在江南
“江南好,風景舊曾諳”,自李唐以來,贊頌江南的詩句不可盡數(shù)。可江南不僅有美麗的風景,也有先進的科技產(chǎn)業(yè)。從一百五十多年前李鴻章創(chuàng)辦江南制造總局開始,江南這片土地始終在為中國貢獻先進的制造業(yè)。當時光的車輪來到二十一世紀,江南的半導體產(chǎn)業(yè)又從無到有的建立起來,成為決定中國經(jīng)濟發(fā)展的關鍵要素。
上海、蘇州、無錫、南通,這里匯聚了中國半導體行業(yè)的頂尖企業(yè)。2021 年,我國半導體行業(yè)產(chǎn)值,上海占了 32%,廣東占了 19%,江蘇占了 18%,上海與江蘇加在一起,其份額剛好 50%??梢院敛豢鋸埖卣f,中國半導體產(chǎn)業(yè)半壁江山都在江南。
這半壁江山,主要由中芯國際、長電科技、韋爾股份與太極實業(yè)這些大企業(yè)組成。為首的這四家企業(yè),是 2021 年中國半導體行業(yè)僅有的幾家營收超百億企業(yè),他們代表了中國半導體行業(yè)的現(xiàn)在與未來,也給整個半導體行業(yè)發(fā)展指明了方向。
芯片制造翹楚:中芯國際
排名第一的中芯國際,它的名字屢屢上熱搜。國產(chǎn)半導體制造企業(yè),掌握了 28nm、14nm 等先進制程工藝,N+1、N+2 正在穩(wěn)步研發(fā)中,中芯國際的一舉一動關乎中國半導體行業(yè)整體競爭力。
提到中芯國際,除了梁孟松這位超級大佬,不得不提其創(chuàng)始人張汝京。這位大佬與梁孟松一樣,都出生于中國臺灣,不過他并沒有臺積電相關工作履歷。在臺積電發(fā)展史上,張汝京或許是最初的對手之一。
1997 年,張汝京從德州儀器離職,回到中國臺灣創(chuàng)辦了世大半導體,與張忠謀創(chuàng)立的臺積電打擂臺??上?,還沒等張汝京施展才華,臺積電就以50 億美元收購世大半導體,張汝京本人被迫離職。
世紀之初的冬天,失意的中年人張汝京來到上海,與上海半導體產(chǎn)業(yè)集群規(guī)劃者江上舟一拍即合,共同創(chuàng)立了中芯國際。在中芯國際期間,張汝京短短幾年內(nèi)就帶領中芯國際飛速前進,于 2004 年成功量產(chǎn) 90nm 工藝。在當年那個時代,中芯國際一度有希望趕超臺積電。只可惜,臺積電祭出專利大招,中芯國際被迫支付數(shù)億和解金,張汝京本人也離開中芯國際。
在后來的歲月里,中芯國際雖然一直緊跟世界潮流,但是始終差一口氣?,F(xiàn)如今,在臺積電、三星已經(jīng)掌握 5nm、4nm 制程工藝的日子里,中芯國際依然在 14nm 徘徊。當然,我們并不能因此小瞧中芯國際,再不濟它也是中國芯片制造的希望,14nm、28nm 工藝應用空間也非常廣闊。
芯片產(chǎn)業(yè),主要分為設計、制造與封測三大環(huán)節(jié)。如果將芯片的誕生比喻成建房子,芯片設計如同房屋設計,EDA 工具如同 CAD 軟件;芯片制造如同房屋建造,光刻機如同工地上的泵機、塔吊;芯片封測如同房屋裝修,屬于最后一道工序。
而國內(nèi)從事芯片封測的企業(yè),實力異乎尋常的強大。營收排名第二的長電科技、排名第四的太極實業(yè)、排名第五的通富科技、排名第六的華天科技,全都是干芯片“裝修”的企業(yè)。
與房屋建造不同,芯片封測技術含量并不高,出名的企業(yè)也不多。舉個簡單的例子,芯片設計有蘋果、高通、華為、英特爾、AMD 等一系列巨頭,芯片制造也有臺積電、三星、英特爾、格羅方德、中芯國際等著名企業(yè)。無論是技術含量、知名度還是營收水平,封測企業(yè)都無法與設計、制造企業(yè)相提并論。在半導體前十大企業(yè)中,甚至沒有一家從事芯片封測。
然而,這一切恰恰是留給我們的機會,對于起步晚的國內(nèi)企業(yè),通過技術含量相對較低的芯片封測切入半導體產(chǎn)業(yè)鏈,未嘗不是彎道超車的好法子。目前,長電已經(jīng)在系統(tǒng)級封裝、晶圓級封裝技術上取得突破,通富也跟長電一起突破了 FC 倒裝封裝技術,整體技術已經(jīng)接近國際先進水平。雖然與日月光、安靠等企業(yè)有一定技術差距,不過差距已經(jīng)在逐漸縮小。
半導體的核心在于芯片,可并不局限于芯片,除了芯片之外,最重要的半導體產(chǎn)品大概是相機 CMOS 傳感器。如今的智能手機,沒兩三個攝像頭都不好意思出門,而這些攝像頭組件的提供商主要有三個,分別是索尼、三星與豪威。
索尼大家都知道,主流旗艦手機的主攝基本都是索尼 CMOS 傳感器,IMX586、IMX686、IMX689 以及 IMX700 傳感器許多小伙伴都耳熟能詳。三星屬于后起之秀,通過 1 億像素打出名聲,如今也能在主攝上與索尼一較高下。
比起前面兩位大佬,豪威稍顯低調(diào),主要提供智能手機副攝像頭與前置攝像頭。但是這并不代表豪威沒有做主攝的實力,去年 8 月小米發(fā)布的小米 10 至尊紀念版,主攝用的就是豪威 OV48C CMOS,其拍照效果也是相當出色。
豪威的攝像頭技術相當出色,可作為一家美國公司,與中國有什么關系。其實,豪威科技在 1995 年由美籍華人創(chuàng)立,總部位于美國硅谷,其 96% 的收入來自CMOS 傳感器。2015 年,豪威科技被中方財團以 19 億美元收購,主要投資方包括中信資本、北京清芯華創(chuàng)和金石投資,于 2016 年初完成私有化,成為北京豪威的全資子公司。
到 2019 年,總部上海的國產(chǎn)企業(yè)韋爾股份看上了豪威,耗費 160 億完成北京豪威 85.53% 股權收購。自此,韋爾股份一躍成為國內(nèi)最強的 CMOS 廠商,與索尼、三星三足鼎立。
江南之外的“風景”
中芯國際、長電科技、韋爾股份,這些江南之地的產(chǎn)業(yè)巨頭構成了中國半導體產(chǎn)業(yè)的半壁江山,而在江南之外,中國半導體產(chǎn)業(yè)同樣在茁壯成長。在北京,兆易創(chuàng)新通過存儲器、微控制器與傳感器三大板塊,撐起了北方半導體產(chǎn)業(yè)的一片天。
兆易創(chuàng)新的存儲器產(chǎn)品線包括 NOR Flash、NAND Flash 和 DRAM,聽不懂沒關系,可以將其理解為電腦中的硬盤與內(nèi)存條,亦或是手機中的運存與存儲。簡而言之,凡是跟存儲有關的芯片,兆易創(chuàng)新都可以提供。
目前,兆易創(chuàng)新的 Flash 產(chǎn)品線有 26 大產(chǎn)品系列,16 種容量,4 個電壓范圍,7 款溫度規(guī)格,25 種封裝方式。至于 DRAM,兆易創(chuàng)新與長鑫合作,在 2020 年產(chǎn)出了全中國第一顆完完全全國產(chǎn)的內(nèi)存。如今,在京東上已經(jīng)發(fā)售的光威弈 Pro 系列,其顆粒就是兆易創(chuàng)新與長鑫的合作產(chǎn)品。
北京有兆易創(chuàng)新,深圳自然也有自己的王牌企業(yè)——匯頂科技。關于匯頂科技,其最讓大家熟知的產(chǎn)品就是指紋識別芯片。在該領域,匯頂科技市場份額位居世界第一,小米、華為、OPPO 等公司的智能手機,基本上都搭載了匯頂科技的指紋識別芯片。
除了匯頂科技,深圳還有一家國內(nèi)外知名度特別高的公司,它的名字很多小伙伴都聽過,其實力一度超過高通、三星。它不是別的企業(yè),正是華為海思,一家設計了麒麟系列手機芯片、巴龍系列基帶芯片等一系列產(chǎn)品。某種程度上,華為海思是國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)在芯片設計領域唯一拿得出手的企業(yè)。半導體決定了制造業(yè)的未來,中國的半導體雖然起步晚,但是進步迅速。華為海思、中芯國際、長電科技、兆易創(chuàng)新、匯頂科技、韋爾股份正在從不同領域,以不同方式發(fā)展壯大。中國半導體的未來前途,就取決于他們。