剛剛進入2015年,業內人士紛紛預測集成電路國產化將迎來大時代。雖然全球半導體集成電路行業2012年受債務危機的影響二次放緩,但是憑借移動智能終端爆發也開始了復蘇的過程,實現行業規模的持續增長,隨著移動智能終端的滲透率趨于飽和,未來增長放緩是不可避免的趨勢。
雖然 “緩增長”將是2015年全球半導體行業的特點。但是對于中國的集成電路產業來說,在整個行業保持持續增長和國內政策的雙重利好影響之下,國內集成電路行業將快速發展。
國內集成電路產業現狀
據市場研究機構 IC Insights 的最新報告顯示,中國芯片業者在 2014年全球前五十大無晶圓廠IC供應商排行榜上占據了9個席位,該數字在 2009年只有1;而在那九家中國芯片業者中,有五家都是聚焦于目前最熱門的智能手機市場。
IC Insights 表示,中國的無晶圓廠IC產業規模相對仍然較小,其2014年營收總計縮雖僅占據前五十大無晶圓廠IC業者總營收(約805億 美元)的8%,不過中國的無晶圓廠IC產業成長顯著,且是策略性的。該機構指出,中國廠商在全球前五十大無晶圓廠IC業者總營收中的市占率,是歐洲與日本 業者總和的兩倍。
而美國公司在 2014年全球前五十大無晶圓廠IC業者中占據了19個席位,在全球前五十大無晶圓廠IC業者總營收中占據64%的比例;至于日本業者營收在全球前五十大無晶圓廠IC業者總營收中僅占據1%比例,包括韓國在內的其他地區國家市占率則為6%。
“中國在1990年代末期雄心勃勃地想要以晶圓代工廠形式扶植本土IC制造產業的計劃,并沒有如預期成功;”IC Insights表示:“不過中國政府仍然打算在國內打造一個有活力的IC產業環境,推動建立新的無晶圓廠芯片公司就是其策略內容之一。”
IC Insights指出,中國政府的計劃是在半導體產業投資195億美元,此外還有來自中國各地方政府以及私募股權投資業者的974億美元資金:“我們認為,這些投資有可能會顯著改變未來全球IC供應商的市場版圖。”
中國政府的扶持將可能改變全球IC供應商的版圖,而IC設計只是集成電路產業的一部分。要想真正的強大,必須在集成電路設計、生產、封測三個產業鏈主要 環節都得到增強。而在扶持集成電路產業的發展時首先要認清次序,IC設計是火車頭,只有IC設計的快速成長,才會帶動晶圓制造、封裝測試及裝備、材料的增 長。
下面將分別介紹IC設計,晶圓制造,封裝測試三個關鍵環節中的領頭羊。
IC設計
說到國內IC設計公司,首先當然要說一說華為的海思,當然,展訊也是國內IC設計當中的佼佼者。
一、海思
海思半 導體有限公司成立于2004年10月,是一家高速成長的芯片與光器件公司。海思的業務包括消費電子、通信、光器件等領域的芯片及解決方案,成功應用在全球 100多個國家和地區;在消費電子領域,已推出網絡監控芯片及解決方案、可視電話芯片及解決方案、DVB芯片及解決方案和IPTV芯片及解決方案。多年的 技術積累使海思掌握了國際一流的IC設計與驗證技術,擁有先進的EDA設計平臺、開發流程和規范,已經成功開發出100多款自主知識產權的芯片,共申請專 利500多項。
早在1991年,華為就成立了ASIC設計中心,據業內人士介紹,該設計中心可以看做是海思的前身,主要是為華為通信設 備設計芯片。之后,隨著歐洲逐漸開始進入3G時代,2004年,華為成立了海思半導體,準備從3G芯片入手,并且將產品先后打入了沃達豐、德國電信、法國 電信、NTT DoCoMo等全球頂級運營商,銷量累計近1億片,與當時的3G芯片老大高通大概各占據了一半的市場份額。
到了2010年,隨著美國、北歐等地區宣布進入4G時代,華為趁勢發布了LTE 4G芯片Balong 700,并做成了上網卡、家庭無線網關等終端設備,并且在國內4G牌照發放后,海思順勢推出新一代產品,不用再受制于其他芯片廠商。
2014年6月24日,華為也正式對外發布了榮耀品牌的旗艦機型———榮耀6。值得注意的是,該手機采用的是華為旗下的芯片制造商海思研發的“麒麟920”。華為方面表示,該芯片是全球首顆商用的八核LTECat6手機芯片。現在,國際旗艦華為Mate7和榮耀6至尊版分別搭載海思麒麟K925和K928,性能完全可以和高通驍龍801以及聯發科MT6595等處理器想抗衡。
下面是海思的智能手機處理器芯片:
2014年8月20日上午,創維與海思聯合推出應用了中國首款具有自主知識產權并實現量產的智能電視芯片的GLED電視。創維集團董事、彩電事業本部總 裁劉棠枝表示,這是中國第一顆自主研發的智能電視芯片,在創維的電視產品中第一次應用,“也是我們跟海思申報獲批的國家‘核高基’項目可以量產的第一個產 品,量產級別十萬級”,這標志著中國彩電業“缺芯少屏”時代的結束。
不僅如此,海思還與臺積電合作,成為第一家量產FinFET(鰭式 場效晶體管)16nm制程的手機芯片客戶。資料顯示,臺積電與海思推出的芯片基于ARM Cortex-A57 64位架構,該架構以AEMv8為基礎, 主頻可達2.6GHz,整體效能相較前一代處理器增快3倍,且支持虛擬化、軟件定義網絡(SDN)、網絡功能虛擬化(NFV),可用于手機。路由器和其他 高端網絡領域。
下面就來介紹國內IC設計產商中的另一位佼佼者——展訊通信:
二、展訊
展訊通 信有限公司(Spreadtrum Communications, Inc.)隸屬紫光集團有限公司(“清華紫光集團”),成立于2001年4月,總部 設立在上海。清華控股有限公司是紫光集團的絕對控股股東,清華控股有限公司是清華大學出資設立的國有獨資有限責任公司。展訊于2013年12月23日被紫 光集團收購。
展訊致力于智能手機、功能型手機及其他消費電子產品的手機芯片平臺開發,產品支持2G、3G及4G無線通訊標準。基于高集 成度、高效能的芯片,搭配客戶化的軟件及參考方案,展訊可提供完整的交鑰匙平臺方案。展訊的產品支持多標準的寬帶無線通信,包括GSM、GPRS、 EDGE、TD-SCDMA、W-CDMA、HSPA+和 TD-LTE。
展訊秉承持續的技術創新實力,率先實現了行業內首款40納米基帶芯片、多模單芯片射頻收發器以及低功耗TD-SCDMA智能手機的技術突破。展訊集合在無線寬帶、信號處理、集成電路設計技術和軟件開發的專業研發能力,為終端制造商提供基于無線終端的高集成度基帶處理器、射頻解決方案、協議軟件和軟件應用平臺的全套產品。
在介紹完上游的IC設計公司中的領頭羊之后,下面就介紹一下封裝測試中的領頭羊:
封裝測試:長電科技
江蘇長電科技股份有限公司專注于半導體封裝測試業務,為海內外客戶提供芯片測試、封裝設計、封裝測試等全套解決方案。公司于2003年在上海主板成功上 市,成為國內首家半導體封測上市公司,現已擁有國家級企業技術中心、博士后科研工作站,是國家重點高新技術企業、高密度集成電路國家工程實驗室依托單位及集成電路封裝技術創新戰略聯盟的理事長單位。
公司在傳統IC封裝規模化生產的基礎上,致力于高端封裝技術的研究與開發,在國內率先實現了WL-CSP、SiP、銅柱凸塊、Flip-Chip等技術 的規模化生產,其中25um超薄芯片制造工藝技術、25um超薄芯片堆疊工藝技術、高密度金絲/銅絲鍵合技術、微小型集成系統基板工藝技術(MIS)、高 密度銅柱凸塊工藝技術已達到國際先進水平,擁有多項自主知識產權,公司未來將繼續在高密度、系統集成、微小體積封裝技術領域尋求更大突破。
長電科技擁有三家下屬企業:江陰長電先進封裝有限公司、江陰新順微電子有限公司、江陰新基電子設備有限公司。
江陰長電先進封裝有限公司成立于2003年8月,主要從事于半導體凸塊(Bumping)及其封裝產品的開發、制造和銷售。公司擁有多項國內外發明專利的自主知識產權專利技術,致力于IC高端封裝技術的開發,以較強的競爭力保持技術領先優勢。
江陰新順微電子有限公司專業從事于半導體分立器件芯片的研究開發、生產銷售和應用服務。開發產品有外延平面小功率管系列、功率管、可控硅、彩電視放管、穩壓二極管、肖特基二極管、變容二極管、開關二極管等晶體管芯片,產品質量處于國內領先水平。
江陰新基電子設備有限公司專業研發制造半導體封裝測試測設、精密模具、刀具和精密機械加工,擁有一支集研發制造于一體的高級人才組成的科技隊伍。
強強聯手長電科技擠進全球封測前三甲
2014年11月6日晚,長電科技發布公告稱,公司擬向新加坡主權投資基金淡馬錫(Temasek)旗下全資子公司新加坡技術半導體公司(STSPL) 收購星科金朋所有發行股份。星科金朋在新加坡、韓國、中國大陸以及臺灣地區都擁有工廠。2013年,其營收近16億美元,在全球封測行業位居第四。而長電 科技和星科金朋2013年收入之和為24.27億美元,超過全球排名第三的SPIL的23.42億美元成為新的全球第三大封測企業。
最后,再來介紹一下晶圓制造的領頭羊中芯國際:
晶圓制造:中芯國際
中芯國際集成電路制造有限公司(“中芯國際”),是世界領先的集成電路晶圓代工企業之一,也是中國內地規模最大、技術最先進的集成電路晶圓代工企業。中 芯國際向全球客戶提供0.35微米到28納米晶圓代工與技術服務。中芯國際總部位于上海,在上海建有一座300mm晶圓廠和一座200mm超大規模晶圓 廠;在北京建有一座300mm超大規模晶圓廠,一座控股的300mm先進制程晶圓廠正在開發中;在天津建有一座200mm晶圓廠;在深圳正開發一個 200mm晶圓廠項目。
中芯國際與世界級設計服務、智能模塊、標準單元庫以及EDA工具提供商建立了合作伙伴關系,為客戶提供廣泛且高 靈活度的設計支持。公司裝備了大陸最先進的光掩膜生產線,技術能力跨越0.5微米到45納米。公司的測試服務則針對邏輯電路、存儲器、混合信號電路等多種 芯片。
中芯國際成功制造28納米高通驍龍410處理器彰顯實力
內地集成電路晶圓代工企業中芯國際和高通2014年12月19日共同宣布,雙方合作的28納米高通驍龍410處理器已經成功制造,驍龍410是高通面向中端市場推出的集成LTE的64位移動處理器。
這一進展表示著中芯國際在28納米工藝成熟上的路徑上邁出重要一步。“高效能、低功耗的驍龍處理器在我們28納米技術上成功制造,是中芯國際不斷提升在國際晶圓代工領域競爭力的一大里程碑。
中國這幾年來被視為下一個半導體產業強權,不過目前尚未看到其具體成果;到目前為止,中國在電子產業領域的影響力,主要仍是在其消費者的身分,以及電路 板/ 系統產品的組裝。不過盡管中國晶圓代工業者進步緩慢,無晶圓廠芯片業者又還在起步階段,產業觀察家仍認為中國的潛力不容小覷。
通 過對國內集成電路產業產業鏈上三個重要環節中的領頭羊企業的介紹,可以看出國內集成電路產業已經奠定了一定的基礎,2015年國內集成電路產業必定走入快 速發展的道路。至于集成電路產業能否做強,包括人才和專利問題都是阻礙中國集成電路產業真正強大的問題。不過可喜的是經過過去二十年的培育發芽,中國集成 電路電路產業已經初具規模,IC設計展訊、海思進入全球前二十名,封裝測試長電科技進入全球十強,晶圓制造中芯國際也已經取得不錯的進展。