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​国产高端芯片取得突破性进展的背后……


  来源: 感知芯视界 时间:2023-07-31 编辑:仪器仪表WXF
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2023年已经过半,在全球芯片市场低迷,以及美国限制政策的双重作用下,中国半导体业在上半年的表现如何?产业链各环节的国产化率发展到了什么水平?下面具体介绍一下。



中国国家统计局公布的数据显示,2023年前两个月,中国芯片产量同比下降17%,芯片进口量下降26.5%,出口下降20.9%。而随着国产化浪潮渐起,以及芯片市场供过于求开始向供需平衡转变,中国芯片产量逐渐增加,工信部发布的数据显示,今年前5个月,我国芯片产量达到1401亿个,同比增长0.1%。


近期,中国海关总署披露的全国进出口重点商品量值表显示,今年1-6月,中国芯片进口数量和进口总额同比都明显减少,其中,进口数量为2277.7亿个,同比减少18.5%,进口总额为1626.09亿美元,同比减少了22.4%。


与此同时,上半年,中国共出口芯片1275.8亿个,同比减少了10%。


可见,上半年本土芯片产量同比略有增加,但进出口总量都明显减少。总体来看,喜忧参半,中国本土芯片产业链各环节还需要继续努力,才能更加自如地应对各种变化带来的负面影响。


01\中国芯片产业链各环节的发展和变化


下面就从半导体设备、芯片设计和制造等环节入手,看一看近半年来中国本土相关企业和产品取得的进步,以及存在的问题和不足之处。


首先看半导体设备。


根据中国本土晶圆厂设备采购数据进行统计,结果显示,截至6月,去胶设备国产化率达到 90%以上,代表厂商是屹唐半导体;清洗设备国产化率约为58%,代表厂商是盛美、北方华创和至纯科技;刻蚀设备国产化率约为44%,代表厂商是中微公司、北方华创和屹唐半导体;CMP设备国产化率为32%,代表厂商是华海清科;热处理设备国产化率约为25%,代表厂商是北方华创和屹唐半导体;CVD设备国产化率为29%,代表厂商是北方华创和拓荆科技;PVD 设备国产化率为 10%;涂胶显影设备国产化率为29%,代表厂商是芯源微;离子注入机国产化率为7%,代表厂商是万业企业(凯世通);量测设备国产化率为4%,代表厂商是精测电子。此外,28nm制程光刻设备也实现了零的突破。


从半导体设备招投标情况来看,今年6月,可统计中标设备数共计21台,同比增长65.63%,其中,薄膜沉积设备3台,辅助设备12台,检测设备4台,刻蚀设备1台,真空设备1台。6月,北方华创、正帆科技、上海精测、武汉精测、上海微电子都有设备中标。


上半年1-6月,可统计设备中标数共计254台,同比下降37.90%,其中,薄膜沉积设备中标38台,同比增长80.95%,辅助设备16台,同比减少60.98%,高温烧结设备17台,同比增长112.50%,光刻设备1台,同比持平,检测设备139台,同比减少33.18%,刻蚀设备21台,同比减少61.11%,抛光设备3台,同比减少40.00%,清洗设备1台,热处理设备12台,同比减少7.69%,真空设备4台,同比增长33.33%。


总体来看,半导体设备的国产化率依然偏低,且由于上半年芯片市场很低迷,晶圆厂产能利用率不足,导致采购设备意愿不足,国产设备中标数量同比呈下降态势,不知道这种状况在下半年会不会明显好转。


下面看一下芯片设计。


相对于在芯片制造方面与国际先进水平存在的差距,中国芯片设计能力并不弱,也一直在进步。中国芯片设计企业与国际大厂之间的差距,主要体现在对EDA工具、IP和制程工艺的依赖程度,例如,使用同样一款较为先进的EDA工具,国际大厂都够在18个月内设计出一款较为成熟的7nm芯片,且能取得较高的流片成功率,而中国排名靠前的设计公司,使用同样的工具,只能设计出14nm的芯片,且流片成功率与国际先进大厂之间也存在差距。


在提升设计水平,积累更多设计know-how认知方面,中国本土设计公司一直在努力。与此同时,本土芯片采购企业将更多的订单给到了本土芯片公司,使得中国芯片设计公司有了更多在市场上历练的机会,这对于磨练设计水平很有帮助。


IP方面,受美国限制政策影响,国外高端IP进口到中国大陆市场的难度越来越大,国内IP短板在这种形势下凸显出来,同时也激发了中国本土半导体IP企业的发展动力,一批新势力涌现出来。


高速SerDes接口IP已成为以数据中心为代表的HPC应用的关键,这方面的本土代表企业是芯动科技,该公司可提供16/32/56/64Gbps多标准SerDes解决方案,25G/32Gbps SerDes已经量产,56Gbps SerDes已经发布。另一家公司牛芯半导体则推出了25/28/32Gbps的SerDes IP。此外,灿芯、和芯微可提供1.25Gbps-12.5Gbps多速率SerDes IP,锐成芯微、纳能微电子也有各种SerDes IP产品。


与Chiplet相关的接口IP方面,芯动科技和芯原微电子已经推出了相关产品。芯原是中国大陆首批加入UCIe产业联盟的公司,推出了基于Chiplet架构设计的高端应用处理器平台,该平台12nm SoC版本已经完成流片,正在进行Chiplet版本的迭代。


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