中芯国际和海思半导体分别是中国芯片制造行业和芯片设计行业的龙头企业,在这两个企业被美国打压的当下,反映的问题则是中国大陆正在逐步成形的芯片全产业链。
芯片设计领域:在芯片设计领域,中美两国的竞争从未停止,美国和中国分别占据着68%和29%的市场份额。之前国际上面比较强的芯片设计企业是高通、博通、英伟达之类的公司,基本都是美国企业。华为的海思半导体,也是在近几年才设计出了比肩美国产品的麒麟芯片,逐渐在国际上面有了竞争力。
半导体领域,尤其是在手机芯片上,各品牌的市场竞争非常激烈,光是中国的手机芯片设计企业,就有海思、联发科、紫光展锐、联芯等数个公司。
不过在芯片设计所需的EDA软件上面,铿腾、新思、明导(2016年被西门子收购,总部在美国)这三家美国公司基本占据极强的主动权。
在我国的EDA市场份额当中,超过半数都是被以上三家占据了,本土的EDA企业份额非常稀少。
EDA是设计高端芯片必不可少的工具软件,属于是产业链最上游的存在。在没有EDA软件之前,设计集成电路都需要手工操作,简单的还好,一旦涉及到百亿的晶体管堆叠,没有EDA软件的帮助,成功率基本为0。
那么我国有主攻EDA的企业吗?当然有,华大九天。
不过华大九天只在细分市场上面有些优势,如果要跟美方的EDA企业比技术,那么差距还是蛮大的。EDA工具需要使用用户的不断反馈,才能进一步优化提升性能,而我国的EDA市场最主要的问题就是没有高端用户。
这时候,华为的海思就顶了上来。最近几年,海思开始主动帮扶华大九天之类的国内EDA公司进行产品研发,从而帮助国产供应链提升品牌竞争力。
近几年我们芯片设计水平的提升有目共睹,华为的麒麟9000不管是在口碑,还是在使用体验上面,都赶超了同期的高通骁龙。
龙芯CPU也在前几年完成了自主知识产权的认证,正在跟其他科技企业积极构建生态。在芯片设计领域,我们已经有了比较成熟的产业链,剩下就是发展制造了。
芯片制造领域:在晶圆代工领域,无论是技术发展还是企业规模,台积电都拥有极强的优势。台积电再加上联电等企业,中国台湾的晶圆代工行业占据了国际65%以上的市场份额。
半导体设备分为前道的芯片制造设备,和后道的封装测试设备。
对于制造设备来说,美国应用材料、asml、泛林、东京电子、美国科天这5个企业占据了90%的市场份额。而中国的设备产业链相对比较完善,每个环节都有企业参与,不过只是解决了从无到有的问题,少部分企业的产品可以投入消费市场使用。
我国的刻蚀机业务比较出色,早在2019年,由我国中微电子研发的5nm刻蚀机就已经供应给台积电进行使用了,同时实现了61%的零部件国产化。当然了,对于光刻机这种产品来说,依然是我们最薄弱的环节。
至于半导体的材料,我们大陆的硅片、掩膜、光刻胶还在发展阶段,优势依然不大。
虽然美国企业占据着半导体领域的最大话语权,但美国并没有完全垄断这个行业。之前华为发布mate 30系列的时候,分为4G版和5G版。
有日本财经媒体拆解了4G和5G的mate 30,然后发现5G版比4G版在内部的美国零件上面,从之前的11.2%下降到1.5%。
整个5G版手机的主板上面,除了存储芯片采用了三星电子、海力士等海外厂商的产品,其他均采用了国产供应链,其中海思自研的芯片在中国产的零部件中占据了近一半的数量。
在零部件的供应上面,国产供应链已经逐步开始替代海外零部件了。只要能解决了芯片代工问题,那么华为的困境也就迎刃而解了。
现在我国大陆发展最好的晶圆代工企业,就剩下中芯国际了。2017年梁孟松加入中芯国际,给中芯的技术发展带来了强心剂。梁孟松团队只用了298天,就让中芯从28nm直接发展到14nm工艺流片。并且迅速开展了7nm等先进工艺的研发,对于老旧的成熟工艺,也正在发展去美化路线。
据梁孟松说明,现在中芯国际已经掌握了7nm等先进工艺的技术,但是大陆拿不到EUV光刻机,所以无法进行流片测试。
前段时间,上海领导在大会中表示,上海企业在14nm芯片的制造上面实现了技术突破,可以进行14nm工艺的芯片量产。这个消息的背后,基本就是说明了梁孟松团队带领着中芯国际在14nm工艺上面已经实现了去美化,可以通过国产供应链进行芯片制造。
14nm工艺只需要DUV光刻机就可以完成任务,如果想要继续发展7nm及以下先进技术,那么EUV光刻机是必不可少的。
总结:海思半导体已经在芯片设计上面有了建树,并且还帮助国内EDA企业进行技术发展。中芯国际也正在一边发展技术,一边采用国产供应链进行生产制造。
只要能解决制造材料、设备、技术这三个薄弱的环节,那么华为的麒麟芯片就离绝处逢生不远了。
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