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  • 意法半导体推出世界首款驱动芯片与GaN晶体管的集成化解决方案

    意法半导体(ST) 近日推出世界首个嵌入硅基半桥驱动芯片和一对氮化镓(GaN)晶体管的 MasterGaN® 产品平台，对于400W以下轻便节能的消费电子、工业充电器以及电源适配器而言，意法半导体提出的这个集成化方案有助于加快开发速度。 GaN技术 使电子设备能够处理更大功率，同时设备本身变得更小、更轻、更节能，这些改进将会改变用于智能手机的超快充电器和 无线充电器 、用于PC和游戏机的USB-PD紧凑型适配器，以及太阳能储电系统、不间断电源或高端OLED电视机和云服务器等工业应用。 在当今的GaN市场上，通常采用分立 功率晶体管 和驱动IC的方案，这要求设计人员必须学习如何让它们协同工作，实现最佳性能。 意法半导体的MasterGaN方案绕过了这一挑战，缩短了产品上市时间，并能获得预期的性能，同时使封装变得更小、更简单，电路组件更少，系统可靠性更高。 凭借GaN技术和意法半导体集成产品的优势，采用新产品的充电器和适配器比普通硅基解决方案缩减尺寸80%，减重70%。 意法半导体执行副总裁、模拟产品分部总经理Matteo Lo Presti表示：“ST独有的MasterGaN产品平台是基于我们的经过市场检验的专业知识和设计能力，整合高压智能功率BCD工艺与GaN技术而成，能够加快节省空间、高能效的环境友好型产品的开发。” MasterGaN1是意法半导体新产品平台的首款产品，集成两个半桥配置的GaN功率晶体管和高低边驱动芯片。 MasterGaN1现已量产，采用9mm x 9mm GQFN封装，厚度只有1mm。 意法半导体还提供一个产品评估板，帮助客户快速启动电源产品项目。 技术细节: MasterGaN平台借用意法半导体的STDRIVE 600V栅极驱动芯片和GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。9mm x 9mm GQFN薄型封装保证高功率密度，为高压应用设计，高低压焊盘间的爬电距离大于2mm。 该产品系列有多种不同RDS(ON) 的GaN晶体管，并以引脚兼容的半桥产品形式供货，方便工程师成功升级现有系统，并尽可能少地更改硬件。 在高端的高能效拓扑结构中，例如，带有源钳位的反激或正激式变换器、谐振变换器，无桥图腾柱PFC(功率因数校正器)，以及在 AC/DC 和 DC/DC变换器 和DC/AC逆变器中使用的其它软开关和硬开关拓扑，GaN晶体管的低导通损耗和无体二极管恢复两大特性，使产品可以提供卓越的能效和更高的整体性能。 MasterGaN1有两个时序参数精确匹配的常关晶体管，最大额定电流为10A，导通电阻(RDS(ON)) 为150mΩ。 逻辑输入引脚兼容3.3V至15V的信号，还配备全面的保护功能，包括高低边UVLO欠压保护、互锁功能、关闭专用引脚和过热保护。

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  • 半导体工艺（三）

    一、半导体工艺现状 根据《2019集成电路行业研究报告》中的数据显示，先进制程(28nm及以下工艺)占据市场份额48%，其它成熟工艺则占据了52%，成熟工艺才是半导体、芯片行业的主流。 诸多原因导致很早开始就导致晶体管的尺寸缩小进入了泥潭，越来越难，到了22-28nm之后，已经无法做大按比例缩小了，因此就没有再追求一定要缩小，反而是采用了更加优化的晶体管设计，配合上CPU架构上的多核多线程等一系列技术，继续为消费者提供相当于更新换代了的产品性能。 也就是制造工艺也越来越难做到那么小的尺寸了，而且在现有技术条件下并不能提高性能。以至于实际尺寸和节点已经两回事了。 那为什么做更小的尺寸那么困难? 决定制造工艺的最小尺寸的关键设备，叫做光刻机。 它的功能是，把预先印制好的电路设计，像洗照片一样洗到晶片表面上去，覆盖住需要保留的部分，然后把不需要的部分腐蚀掉，当然中间的具体工艺更复杂有多种工序。 由于目前的主流较新生产工艺采用荷兰艾斯摩尔生产的步进式光刻机，所使用的光源波长是193nm，所以更小的尺寸需要靠多重曝光来达到，有的需要几十张不同的设计模板，先后不断地曝光，才能完成整个处理器的设计的印制。光衍射，会导致精确度影响越来越严重，难度难以想象。 经过长时间(前后大约10年)的努力，使用了诸如浸入式光刻(把光程放在某种液体里，因为光的折射率更高，而最小尺寸反比于折射率)、相位掩模(通过180度反向的方式来让产生的衍射互相抵消，提高精确度)，终于可以生产60纳米以下的产品，不过这使新工艺的成本程几何级数提升，成品率下降，以至于难度和成本无法接受，这个能接受的极限大致在20纳米(intel 14nm工艺的尺寸)，7纳米(尺寸上看是假的)能做，但相对不经济而且有一些其他问题(性能下降、功率密度高等等)，相信你能理解intel万年14纳米了。 那为何不用更小波长的光刻机呢? 首先是光源太难，不过很难也做出来了，被称为极紫外(EUV)，波长13.4纳米。 但是这个波长，已经没有合适的介质可以用来折射光，构成必须的光路了，因此这个技术里面的光学设计，只能全部是反射，而在如此高的精度下，设计如此复杂的反射光路，本身就是难以想象的技术难题。 这个难关集全球顶尖企业也基本解决了，但是还有新的问题，那就是EUV光源的强度不足以维持高强度生产，做是可以做了，但是速度较慢，会赔钱!所以GF和中芯早早就放弃了，intel也苦熬中，只有只手遮天的台积电和财大气粗心气比天高的三星在坚持，而且三星的EUV7评价很差。 二、半导体工艺路在何方 半导体工艺按现有的机理，要么是改善晶体管的静电物理(electrostatics)，这是其中一项，要么改善沟道的输运性质(transport)，决定晶体管的基本性能(开关速度和导通电流)。 近年一方面通过材料、结构、工艺的革新继续推进，出现砷化镓(GaAs)与氮化镓(GaN)，以及一些改进的结构，另一方面科学家也在探索机理的改变，比如隧穿晶体管啦，负电容效应晶体管啦，碳纳米管以及近年热门的石墨烯晶体管，也就是把石墨烯作为沟道材料，但是因为存在关键问题没很大进展，这个问题就是石墨烯不能完全饱和。 而晶体管设计里面，除了考虑开关性能之外，还需要考虑另一个性能，就是饱和电流问题。能不能饱和导通很关键，其实电流能饱和才是晶体管能够有效工作的根本原因，因为不饱和的话，晶体管就不能保持信号的传递，因此无法携带负载，相当于你这个开关接触不良，放到电路里面去，还不能正常工作的。 砷化镓高电子迁移率已经应用于一些大功率器件，氮化镓具有很高的电子迁移率和热通量(通俗说就是导热能力)，理论上是一种有前途的材料。 结构和材料方面，以intel的SuperFin技术取得的进展最大，已经准备实用化。号称是Willow Cove，Tiger Lake应用的全新晶体管技术。 Intel公布的信息中看，10nm SuperFin技术(图一)就是Intel增强型FinFET晶体管(图二)与Super MIM(Metal-Insulator-Metal)电容器的结合。据其官方资料显示，Super MIM在同等的占位面积内电容增加了5倍，声称显著提高了产品性能。 这一行业领先的技术由一类新型的 Hi-K 电介质材料实现，该材料可以堆叠在厚度仅为几埃的超薄层中，从而形成重复的“超晶格”结构。还有新型薄势垒(Novel Thin Barriers)技术采用，可以将过孔电阻降低了 30%，从而提升互联性能表现。 实际上，从图中可以看出，SuperFin并不完全是一种全新的工艺，而是fin MosFET的扩展和改进，其机理是通过多层(折叠)来大幅度扩展栅极的面积，并进一步缩小体积，是现有工艺的发展。再配合新型绝缘材料，达到较大幅度的改善。 这些进展，让 10nm 芯片的性能大幅提升了约 20% 之多。约 20% 是什么概念呢? 在之前的 14nm 时代，英特尔经过四次技术更迭(14nm、14nm+、14nm++、14nm+++、14nm++++)才实现了约 20% 的性能提升。而这次通过 SuperFin，一次性就完成了约 20%，进步速度远超外界想象。 有媒体称，这意味着 SuperFin 已经成为速度更快、甚至可能是全球最快的晶体管。 发布了 SuperFin 之后，英特尔还畅想了再进一步的增强型 SuperFin 技术，有了这些技术intel10nm及以后的工艺会更具底气。 半导体工艺的发展主要动力是国家利益、科技发展(比如太空探测)以及利润，是集合几十年全球的人力财力逐步攻克的。

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  • 继NVIDIA收购ARM后，半导体行业进入整合期

    随着人工智能、5G和物联网行业的快速发展，对半导体的大量需求使得这个行业快速进入了繁荣期。2020年继英伟达400亿美元收购ARM后，AMD正在就收购可编程逻辑器生产商赛灵思深入谈判，这笔交易价值约在300亿美元左右。 1、AMD到底想得到什么? 赛灵思公司的主营业务是设计、开发和销售可编程平台。塞灵思是可编程逻辑门阵列(FPGA)的老大，其市场份额超过了50%。这家公司创立于1984年，是全球第一个无晶圆长半导体公司。 在2019年Q2中，全球无晶圆半导体厂排名中排名第六。只比AMD略微逊色一点。FPGA最大的优势就是设计开发周期都相对较短并且随着摩尔动律的失效。传统结构的处理器并不能够继续进行性能的稳定提升。这是FPGA的优势就体现出来。 赛灵思公司在眼下的时代成为一块“香饽饽”最重要的原因就是他可以生产用于数据中心的可编程芯片。在5G设施和人工智能芯片快速发展的今天。FPGA将会成为未来芯片发展的主流趋势。而赛灵思则会成为这领域中当之无愧的璞玉。 其实说到底，AMD之所以想要尽快完成这笔交易，最主要的目的就是想要通过生产可编程的芯片杀入由英特尔牢牢占领的服务器市场。能够占据服务器市场仅仅是第一步。更重要的是AMD想要通过收购赛灵思提前卡位未来的能够快速增长且行业潜力巨大的物联网市场、智能汽车等领域。 2、收购成功几率几何? 从消息中我们可以看出，AMD出手阔绰的豪掷300亿美元收购赛灵思。说明其自身财务状况处于非常乐观的状态。目前AMD公司市值975.64亿美元。赛思灵市值为295亿美元。从账面看来，收购成功几乎是手到擒来。 但是财务健康并不意味着收购成功。毕竟在行业中属于地震级别的交易，势必要遭到同行和反垄断法案的考验。就拿英伟达400亿收购ARM来说，英伟达公司不仅面对着来自监管部门的严格身缠。同时业内的一些竞争对手也表示反对。他们其中不乏英特尔、高通等巨头级的高科技企业。 监管部门严格监督、国家反垄断法案的坚决执行以及竞争对手在背后“痛下杀手”，各种各样的因素交织在一起让此次收购依旧扑朔迷离。更重要的是赛灵思公司并没有针对最近的收购消息发表官方态度。更是让人有些摸不到头脑。 对于全球半导体行业，不管是美国打压华为间接引起的新方向新发展，还是5G物联网等行业快速发展的催化，都使半导体行业迎来了为数不多的繁荣期。

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  • PS5的SSD焊死在主板上，好在很难写死

    Playstation 5 的一个鲜明特点是其搭载超快的 SSD，825 GB SSD 模块是焊接在主板上的，同时有一个单独的 M.2 2230/2242/2280 PCIe 4.0 插槽用于二次扩展。 索尼PS5、微软XSX两款新一代主机已经发布，价格也基本一致，PS5在性能上这次要输一点，但PS5的SSD性能是个亮点，5.5GB/s的速度比XSX的2.4GB/s高出一倍。 然而，大家有了新的担心。这两天天索尼公布了PS5的拆解，网友们发现PS5的SSD是焊死在主板上的，不能自行升级。 SSD焊死在PCB上可以缩小空间占用，但代价也不少，没了升级、替换的灵活性，这点上不如PS4。 另外，焊死的SSD还有个问题，万一闪存挂了岂不是整个主机都要完蛋了?这就是网友们担心的关键，毕竟主机升级周期至少要5年。 Noetbookcheck网站给大家吃了个定心丸，他们认为PS5的SSD不用担心写死，理由是其TBW寿命会很高。 目前索尼还没公布具体信息，但是他们对比1TB容量的西数黑盘SN750，后者具备600TBW的写入寿命，大多数玩家都不可能写入这么多数据。 另外，单独还要说一句，PS5的825GB空间是存游戏的，大部分游戏的数据在写入一次之后，实际使用中以读取为主，并不需要写入大量数据，这对焊死SSD来说也是个优势。 三星之前公布的实测数据显示，大部分人在5年内的写入数据量只有166TB，99%的玩家都是如此，99.7%的用户写入数据量都在600TB内，直接写死SSD的可能性几乎可以忽略。 如果 PS5 内部 SSD 最终出现了故障，索尼可以允许用户选择在上述二级 M.2 PCIe 4.0 插槽上安装操作系统，那么系统的其他部分将得到挽救，这样也能解决这个问题。

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  • 投入150亿后，中兴展示自研芯片与自主系统

    中兴与华为算国内通信企业的代表了，华为因为受到了第二轮制裁，麒麟高端芯片断供，而中兴早前也受到了制裁，历经两年艰难时期，中兴开始加大自主研发力度。 在芯片方面，能够自研、生产芯片的国内厂商并不多，几乎都是采用英特尔、ADM以及高通等美国企业的芯片，尤其是在高端芯片方面。 在系统方面，也是如此，PC等桌面设备采用微软的windows系统，在手机等移动设备上采用谷歌的安卓系统。 也就是因为芯片和系统依赖其它厂商，所以才容易被人卡脖子。 但现在不同了，因为华为已经正式发布了鸿蒙OS2.0系统，并宣布开源，而手机版的鸿蒙OS将会在今年12月发布上市。 据悉，已经发布的鸿蒙OS 2.0系统可以用在大屏、车机以及智能手表等设备上，后续版本还能用在手机、PC等设备上。 因为鸿蒙其采用的是微内核分布式设计，能够跨平台用，由于开源的特性，任何厂商都能免费使用鸿蒙OS，而华为也欲将鸿蒙OS打造成为全球都能用的系统。 芯片方面，华为能够自由各种芯片，这些芯片可以用在手机、PC、5G基带以及智能穿戴设备上。 日前，华为又正式宣布，全面扎根进入芯片半导体领域内，还要在新材料以及终端制造方面突破技术瓶颈。 为此，华为海思已经再次进行公开招聘，预计招聘40余博士，几乎全部与芯片半导体有关。 近日，中兴也正式官宣了，自主系统和芯片都来了。具体情况是这样。 在第三届数字中国峰会上，中兴通讯围绕自主知识产权、5G + 新基建、智慧城市三大板块展示了核心技术能力和最新成果。 在系统方面，中兴表示大量的人员在搞研发，仅成都有近 4000 人在研发自主操作系统。 在芯片方面，5G 无线基站、交换机等设备的主控芯片上，中兴自研的 7 纳米芯片已实现市场商用，5 纳米还在实验阶段。 其实，在今年早些时候，中兴就正式表示，自研7nm芯片已经交付量产，而自研5nm的芯片预计在2021年交付量产并商用。 如今，中兴方面再次官宣，无论是系统还是芯片，中兴都是基于自主创新，完全国产化。也就是说，中兴不仅在芯片方面实现自主可控，还在系统方面也将实现自主研发。 据了解，中兴加速自研芯片和系统的研发进度，这是150亿换来的结果。 因为在2018年，美国对中兴实施限制，禁止美国相关企业向中兴出口元器件等设备，这导致中兴一度处于停摆状态。 虽然最后中兴与美国和解，但中兴需要向美国缴纳23亿美元的费用。可以说，这件事成为中兴发展的转折点，让中兴加快自研系统和芯片的进度。 还有一点就是，美国不断修改芯片出口规则，从2019年到2020年，美国三次修改芯片规则，凡是采用美国芯片技术的厂商，在没有许可的情况下，不能自由出货。 我国在芯片、系统等核心技术方面，必须要实现自主研发，甚至自主生产。华为也宣布全面进入芯片半导体领域，要从芯片设计研发企业向IDM转型，目的是彻底掌握核心技术。

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  • 中兴：5G基站等主控芯片已实现7nm商用，5nm还在实验阶段

    10月11日，在第三届数字中国峰会上，中兴通讯副总裁、MKT及方案政企部总经理李晖表示，在5G无线基站、交换机等设备的主控芯片上，中兴自研的7纳米芯片已实现市场商用，5纳米还在实验阶段。 值得一提的是，此次中兴展示的技术与产品全部都是自主研发，中兴通讯副总裁李晖表示： 很多人并不了解中兴在芯片、操作系统的自主创新发展，以前我们都是自用。实际上我们投入了大量的人员在搞研发。比如成都有近4000人在研发自主操作系统。 据悉中兴自研操作系统有“新支点”和“ROSng”，其中“新支点”操作系统在2019年6月就纳入了国家税务总局信息化产品采购名单，并且在2019年7月“新支点”实现发货量突破2亿套。 另外一个“ROSng”操作系统是基于中兴早期的“ROS”进行改进得到的，全新的下一代网络操作系统ROSng是一个完全模块化，面向服务、分布式的网络操作系统。 与华为一样，中兴仅有芯片设计能力，并没有制造能力，今年6月份，中兴在宣布7nm量产后被很多人误解中兴能够自主设计+制造，结果股价大涨20%，随后便开始暴跌，为此中兴还出面澄清：自己有20多年设计经验，但没有制造能力。 中兴表示：在芯片的生产和制造方面，我们依托全球的合作伙伴进行分工生产。 中兴这几年也拿出了很多亮眼的产品，比如前段时间，中兴全球首发了屏下相机——AXON 20 5G，以及早前的中兴Axon M双屏手机，同时在5G核心专利上中兴已经达到了2651件，占全球5G核心专利的12%，华为占比18%。 早在今年7月，中兴通讯回应过有关7nm、5nm半导体芯片的传闻，其表示，在芯片设计领域，中兴通讯专注于通信芯片的设计，并不具备芯片生产制造能力。 在专用通信芯片的设计上，公司有20多年的经验积累，具备从芯片系统架构到后端物理实现的全流程定制设计能力。

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  • AMD收购赛灵思，关于FPGA的重要性

    超微半导体(AMD)正就收购芯片制造商赛灵思(Xilinx)进行深入谈判，该交易价值可能超过300亿美元，堪称芯片业的“世纪并购”。然而Xilinx是做什么的，AMD为什么要收购它呢? 赛灵思是FPGA的发明者，FPGA能够快速开发和成型，相较于其他标准类芯片，FPGA并不需要长达数年的开发周期。 FPGA(现场可编程门阵列)是可以快速动态重新配置的半导体器件。与其他类型的设备(例如CPU和GPU)相比，它们在各种工作负载中具有某些优势。 自从赛灵思发明了FPGA，至今已经36年了，在这个期间，无数大公司想杀入这个领域，每过十年，就有一批公司退出或倒下(被收购)，直到最后形成了FPGA的双巨头格局。 即Xilinx和Altera占据了绝大部分市场，剩下的残羹冷炙分给几家小公司，其中第三是当年紫光收购失败的Lattice。 2015年，英特尔以167亿美元的价格收购了Xilinx的主要竞争对手FPGA制造商Altera，并将该公司整合到其可编程解决方案集团(PSG)中。自此以后，Xilinx成为了FPGA公司的独苗。 在高端芯片中，最顶端的明珠无疑属于CPU、GPU、FPGA，自从Intel收购Altera，英伟达收购Mellanox、ARM，AMD收购Xilinx之后，高端芯片领域将迅速形成三足鼎立的格局。 Intel的CPU很强，但是在两年内拼不过有台积电7nm加持的AMD，其GPU明年也将发布。Intel有Altera的FPGA技术。AMD目前则是CPU与GPU都还不错，CPU性能目前可以至少碾压Intel两年时间。GPU也有一席之地，胜在便宜量又足。如果收购Xilinx成功，将进占高端FPGA领域。英伟达的GPU非常强，如果收购ARM成功，将在物联网领域得到CPU/MCU的核心技术，而他收购的Mellanox，在服务器和存储连接领域将拥有巨大的优势。英伟达目前没有FPGA，消化目前的收购是阶段重点。 那么AMD收购Xilinx的技术动机在哪里呢? 两家公司有着在深度学习项目上紧密合作的历史，例如在AMD EPYC处理器上的Xilinx深度学习解决方案。在数据中心服务器领域，紧密集成的CPU+FPGA解决方案早已经不是新鲜事物了。 CPU长于控制，而FPGA则擅长运算。因此，很早就有人想到了在FPGA开发里引入CPU来进行逻辑控制，以弥补FPGA的缺陷。 Altera最早提出了SOPC(System On a Programmable Chip，可编程片上系统)技术，这种技术使用FPGA的逻辑和资源搭建的一个软核CPU系统，后来Xilinx也进行了跟进。Altera主推的软核是Nios-II，而Xilinx主推的软核则是MicroBlaze。 由于它们是厂商自己开发的一套封闭开发环境，没有形成行业标准，用起来不是很方便，因此一直没有流行起来。 随着大数据、物联网、AI的发展对于算力的需求增大，Xilinx意识到不如让FPGA给CPU做外设，直接在FPGA集成ARM的Cortex-A系列处理器。FPGA专门用于计算，除此之外的所有事，都由强大的Cortex-A系列处理器来完成。 在2010年4月硅谷举行的嵌入式系统大会上，Xilinx发布了ZYNQ 7000系列FPGA，它由双核A9+Xilinx 7系列FPGA组成。请注意，这已不再是单纯的FPGA芯片，而是一个嵌入式FPGA开发板。 Zynq系列取得了巨大的成功，使之成为了主流算力加速解决方案。在ZYNQ推出后，很多大学研究小组用它完成了卷积神经网络在FPGA平台上的部署，实现了对卷积神经网络的硬件加速，对FPGA加速器的研究一度成为人工智能领域的热门方向。 这种CPU+FPGA模式也被Altera迅速跟进，它们也推出了双核A9+Altera FPGA的开发平台，比如DE1-SoC等。严格来说，Cortex-A9处理器不是单片机(即微控制器，MCU)，而是微处理器(MPU)，但是它们都是CPU。 接下来，ARM成为了关键先生，在2015年ARM终于决定开源自己的Cortex-M0核。随后，ARM又在2017年6月20日开源了Cortex-M3核，并在2018年10月22日开源了Cortex-A5核。DesignStart计划的不断推进，使得ARM在物联网领域也逐渐建立起优势。 Cortex-M0/M4核的开源，使得ARM从FPGA开发商手里接过了SOPC的接力棒，传统的FPGA开发时代也彻底终结了，新时代的FPGA开发主要可分为两种：一种是开发板上本来就有硬核CPU，提供CPU+FPGA的开发环境;另一种是开发板上没有硬核，但我们可以通过使用ARM开源出来的verilog文件，用FPGA的逻辑和资源搭建出一个软核CPU，也能构建起CPU+FPGA的开发环境。 我们可以看到，现在的FPGA已经被彻底边缘化了，在赛灵思的产品销售中，纯FPGA芯片的销售量逐渐缩小，而CPU+FPGA水涨船高。 考虑到在通信市场中比如华为基站对于纯高端FPGA的需求还很大，这块市场赛灵思还不会放弃，但是随着华为被限供，赛灵思内部已经将华为订单剔除出KPI，将战略重点放在新方向上。 其实不只是CPU，现在的异构趋势下，MCU(MPU)、DSP和FPGA都已经有融合的态势。 ARM的M4系列里多加了一个精简的DSP核，TI的达芬奇系列本身就是ARM+DSP结构，Altera和Xilinx新推出的FPGA都包含了ARM的核在里面。所以三者之间的关系是越来越像三基色的三个圆了。 最近几年，AMD的数据中心处理器业务也在不断增长，与长期在该领域占据主导地位的英特尔展开越来越激烈的竞争，在服务器算力加速领域，双巨头都不约而同地采用了CPU+FPGA的核心架构，赛灵思的加入将使AMD在与英特尔的竞争中处于更有利的地位，并在快速增长的电信、国防市场中占据更大的份额。 另一个巨头英伟达唯有加强其云端GPU的优势，来和对手的CPU+FPGA架构比拼，而数据中心的另一个大玩家谷歌，则在默默修炼其TPU处理器(其并行处理架构“脉动阵列”与FPGA有相似之处)，也不容小视。 总的来说，纯FPGA芯片走向边缘已经非常清晰，而FPGA技术本身不会消亡，必将会融合嵌入到新的异构环境中，与CPU、DSP通力合作，成为主流市场的必备兵器。

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  • FPGA将成为主流，从数据中心到云再到边缘

    Xilinx在1984年引入第一个现场可编程门阵列(FPGA)，尽管到Actel在1988年普及这个术语它们才被称为FPGA。Achronix产品规划和业务开发副总裁Manoj Roge谈过去三十年来发生的三波FPGA浪潮，Achronix成立于2004年，并于2007年将其第一批产品投入该领域，但与可编程逻辑行业的先驱Altera(现已成为Intel的一部分)，Xilinx和Lattice Semiconductor相比，这是市场的新贵，而后者早在20年前就已成立。 但是罗格(Roge)在赛普拉斯半导体(Cypress Semiconductor)担任产品线经理十年，然后在Altera担任了五年的FPGA产品管理工作，然后在Xilinx做了七年的相同工作，然后加入了更具进取心的Achronix两年多一点。 Roge对数据中心和边缘FPGA的前景看好，并在2020年1月22日举行的Next FPGA Platform活动的现场采访中解释了有关下一波采用这些可编程器件的更多信息以及这是如何实现的不同。 Roge解释说：“我们相信FPGA将充当从云到边缘到IoT部署的可编程加速器。” “以这种观点，五年前，我们建立了一种业务模型，以许可将我们的IP集成到客户的SoC或ASIC中，我们认为这可能是第四次浪潮。我们已经看到了这个开始。” 我们建议Achronix可能会与Nvidia获得FPGA许可协议，后者可能想考虑将可编程逻辑嵌入其GPU加速器以及可能基于Mellanox Technologies销售的“ BlueField”多核Arm处理器的SmartNIC中。 自去年3月宣布以69亿美元的收购交易以来，尚未成为Nvidia的一部分。“ Volta” GPU是具有硬编码整数和浮点单元的ASIC，并且考虑到AI框架和HPC工作负载的变化速度有多快，我们可以预见到GPU的某些部分在比特性方面可能更具延展性和相互之间的联系。从理论上讲，至少。 正如我们之前提到的，四大FPGA供应商的总收入约为65亿美元左右，FPGA的总可寻址市场相当大–由于FPGA能否在从理论上讲，可以完成CPU和GPU以及自定义ASIC的大量工作。我们将Roge摆在现场，讨论包括许可的FPGA逻辑以及整个器件在内的第四次浪潮将如何扩展TAM，因此，大概是收入流向了数据中心产品的FPGA制造商。 “我们采取自上而下的方法，”罗格说。“如果您看一下数据中心基础设施支出，这是一个庞大的数字，大约为1000亿美元左右。其中很大一部分是在技术支出上。即使我们能得到一小部分，正如其他人之前所讨论的，您也不能仅仅部署CPU来满足计算需求的指数级增长。随着新一轮的数据中心加速，我们预计将增加100亿美元，再加上TAM。” 因此，这就产生了一个问题，即来自网络，通信，航空航天，国防和消费市场的现有TAM加上不断扩展的数据中心TAM是否足以支持四个主要的FPGA厂商和许多较小的厂商。 我们肯定已经在CPU市场上看到了这种情况，CPU市场上有一个主要供应商(Intel)，一个回头大供应商(AMD)，一个尚存的专有和RISC芯片供应商，它们的数量相对较少，但系统却利润很高(IBM)，并且两个Arm新贵(Ampere和Marvell)。 在Nvidia占主导地位的GPU方面也是如此，AMD是一种越来越可信的替代方案，英特尔也是PC上的竞争对手，但对数据中心抱有厚望。三到四名球员，其中一名统治者，似乎是魔术的分配。 另一个尚未解决的问题是如何在数据中心中部署FPGA。借助Nvidia创建的GPU和CUDA混合CPU-GPU计算环境，世界上一半的台式机和笔记本电脑都可以在其中装有Nvidia GPU来运行CUDA。 我们不希望将FPGA自动添加到PC或服务器中，因此开发人员没有内置的方式来学习如何对FPGA进行编程，并测试出他们如何将其集成到应用程序和数据工作流程中的想法。 但是，正如Roge所指出的和我们同意的那样，在Amazon Web Services和Microsoft Azure云上提供可用的FPGA实例是进行实验的合理替代，现在，由于服务器和网络的互连具有所有灵活性， Roge相信：“一旦软件堆栈成熟，我们认为FPGA将会成为主流，从数据中心到云再到边缘。”

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  • 2020年新冠疫情对半导体市场造成了哪些大的影响？

    在2020年新冠疫情期间，各个行业或多或少都受到冲击，但是在这场危机中，数据中心可以说是最大的赢家之一。 推动数据中心需求包括在线购物和视频会议服务，如Zoom和WebEx，随着世界适应“在家工作”，这些服务正在取代面对面的互动方式。 在COVID之前，我们预计数据中心在2020年将产生约380亿美元的内存(memory)收入，收入加权到下半年。今天，我们预计收入将略有增加，但在上半年和下半年却出现平均分配的情况。从本质上讲，上半年需求的激增改变了2020年需求对半的态势。云服务提供商今年以来一直是大买家，因为他们看到了需求的显著上升，并增加了库存，以对冲COVID可能导致的任何潜在供应链中断。此外，传统企业一直在争先恐后地评估“在家工作”，预算在现阶段并未削减(图1)。 然而，2020年下半年仍存在很大的不确定性。我们期望传统企业减少开支，因为COVID的全面经济影响得到更好的理解。此外，尽管CSP封装工艺是上半年需求的主要驱动力，但人们担心广告收入的萎缩、过于强劲的内存库存以及普遍的经济不景气将促使下半年削减支出。 1、PC领域 另一个我们认为在COVID大流行期间表现相对较好的类别是个人电脑。我们在COVID之前的预测是大约245亿美元用于个人电脑的内存，而我们目前的前景只比这个水平下降了约10亿美元。虽然第一季度个人电脑销量远低于预期，但这主要是由于供应链的限制，而非需求不足。这些制约因素现在已经得到解决，我们预计第二季度个人电脑销量将大幅增长。 很明显，“在家工作”正导致个人电脑需求激增，因为人们意识到要完成真正的工作——尤其是长时间的工作——需要合适的设备。个人电脑需求的激增可能是需求的一次性上升，而不是个人电脑市场的系统性变化。(图2)。 今年，我们已将个人电脑销量预测下调约1%。尽管我们今天看到了强劲的需求，因为人们试图在家工作，但我们预计，随着经济逆风来袭，在家工作的人进行了必要的升级，企业也希望紧缩预算，因此PC销售在2020年下半年将受到影响。 2、手机领域 智能手机是受COVID影响最大的一类。年初，我们预计2020年将是智能手机的强劲一年。随着围绕5G的热情推动升级周期，我们预计明年新智能手机出货量将在14亿台左右，内存收入将达到近400亿美元，增长至500亿美元。 现在，我们预计智能手机出货量将达到11亿部左右，内存收入将在2020年下降约20%，达到320亿美元，到2021年才会恢复(图3)。 智能手机是受COVID负面影响最大的一类。今年初，Yole曾预计2020年将是智能手机市场的强劲之年，5G热情推动了这轮升级周期，出货量将达到14亿部左右，存储器收入将达到近400亿美元，明年将增至500亿美元。但最新预计2020年出货量为11亿部左右，存储器收入在2021年恢复之前将下降约20%，为320亿美元。 人们在禁闭期间无法外出购物购买新手机，加上经济不确定性和困难，导致人们长期持有旧手机，推迟升级。不过，我们相信，长期来看，该板块将反弹。手机不会永远使用，目前也没有智能手机的替代设备(就像十年前智能手机是个人电脑的替代设备一样)。因此，旧手机最终需要更换。这将导致我们预计在2021年开始出现的“追赶”需求。我们预计明年智能手机市场的表现将非常乐观。 存储器Memory供应商的反应 3、资本支出 在COVID-19爆发之前，预计2020年DRAM和NAND资本支出(capex)为388亿美元，同比下降15%，包括WFE和基础设施支出。这一下降是由于NAND 2019年和2018年大部分时间内存市场低迷，以及基础设施建设和技术转型的情况造成的。 目前的预测假设2020年资本支出将大幅下降，DRAM和NAND资本支出合计为338亿美元，较2019年下降26%，比之前的预期下降13%。 由于下半年需求的不确定性和长期的经济影响，预计今年内存供应商在投资上会更加谨慎。内存供应商很可能会在谨慎的一面犯错，并将支出延后到2021年，或者根据市场情况可能进一步推高支出(图4)。 资本支出减少的后果是显著的。较低的资本支出意味着技术转型放缓，新晶圆增加量减少，比特增长减少，每比特成本下降。根据对内存平均售价(ASP， average selling prices)的影响，较小的成本下降可能导致更低的利润率和更低的收入TAM。鉴于市场的不确定性，短期内减少资本支出似乎是一个谨慎的决定。供应商可以寄希望于较低的资本支出(因此更低的比特bit出货量)将导致更高的ASP，抵消较小的每比特 bit 成本下降。 4、供应情况 供应商感受几乎立刻感受到了疫情的影响，已反映在上半年的DRAM和NAND出货量中。这种在家工作和学习的模式在短期内提振了存储器供应商，导致上半年存储器出货量高于先前的预期。强劲的服务器和PC需求以及供应链担忧导致的客户购买量推动了出货量的增长，这帮助抵消了智能手机和消费市场最初因新冠病毒而出现的疲软。 展望今年余下的时间，尽管数据中心需求预计将保持弹性，但我们预计智能手机和消费市场将继续疲软，个人电脑需求在上半年的初始飙升减弱后将趋于疲软。对传统企业服务器的需求也面临风险，因为经济不确定性可能导致IT支出更加保守。因此，DRAM和NAND在2020年下半年的出货量预期都降低了(图5)。 由于以下几个原因，预计对NAND出货量的影响不会像DRAM那样严重。在疫情爆发之前，预计2020年NAND的增长将受到限制，市场正从严重的衰退中复苏，而先前的资本支出削减也对供应产生了影响。 此外，NAND在PC上具有从HDD到SSD更换周期的持续优势，目前的个人电脑需求激增来自企业买家，他们大量使用基于SSD的存储，而在教育领域，大多数使用基于NAND的Chromebook。最后，由于引入HDD转向基于高密度SSD的存储解决方案，今年晚些时候的新游戏主机将对下半年的存储需求产生提振作用。就全年而言，DRAM增长(2020年与2019年相比)从先前预测的17%降至15%，而NAND增长从30%降至29%。 5、价格情况 数据中心和个人电脑需求的内存定价优势导致DRAM和NAND在2020年上半年的定价高于预期。然而，下半年需求减弱可能会降低定价，这与之前的预期相比。现实情况是，下半年的定价将在很大程度上取决于供应商对这一流行病的反应。面对需求的不确定性，他们会调整晶圆产量和技术转型，还是继续按照先前的计划行事?面对需求的不确定性，供应商可以采取一些措施来提高定价，包括减少资本支出、降低工厂利用率和保持战略库存。 自2019年底以来，强劲的数据中心需求推动服务器DRAM定价上涨约40%。然而，服务器DRAM的价格在2020年不太可能上涨太多，因为大型CSP拥有充足的库存，而且随着供应商将晶圆从移动DRAM转移到计算，服务器DRAM的可用性在2020年下半年应该会更大。2020年上半年定价的飙升将导致本年度的整体定价略好于之前的预期，但由于预期经济影响对需求的拖累，预计2021年的价格不会攀升到如此高的水平(图6)。 过去几年的NAND低迷导致该行业在2019年大幅亏损。尽管行业利润率在2020年第一季度有所上升，但在未来几个季度，价格大幅下跌的空间微乎其微。此外，削减资本支出将影响NAND供应商在今年及以后降低成本的能力。因此，2020年混合NAND定价的全年展望基本不变，预计价格将同比增长6%。根据目前的预测，NAND行业的长期利润率是不可持续的，该行业可能需要进行整合或其他结构性调整，才能产生足够的回报。 6、结语 COVID-19大流行对存储器市场的影响是即时的和戏剧性的，预计在可预见的将来还会继续影响存储器市场。虽然由于工作、教育和休闲习惯的改变，短期内需求有所上升，但长期的经济影响可能是严重的，并在中长期阻碍需求。考虑到市场的不确定性，内存供应商必须积极、谨慎地做出反应，以确保内存行业的长期健康发展。 COVID-19正在推动全球制造设备支出上升，SEMI分析指出，全球对芯片的需求不断飙升，这些芯片可为通信和IT基础设施、个人电脑、游戏和医疗电子产品提供动力，2020年全球晶圆厂设备支出将增长8%，2021年将增长13%。 随着美中贸易紧张加剧，对数据中心基础设施和服务器存储的半导体需求不断上升，以及安全库存的增加，这也是今年增长的原因。 在所有芯片行业中，内存将在2020年实现最大的增长，增长37亿美元，同比增长16%，达到264亿美元，2021年将增长18%，达到312亿美元。 3D NAND支出将创下今年最大的百分比增长，增长39%，2021年将实现7%的适度增长。DRAM预计在2020年下半年增速放缓后将增长4%，明年将跃升39%。

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  • 中国半导体的海外奋斗之路

    在富士康和德国企业X-FAB竞购马来西亚晶圆代工厂Silterra的新闻中，我们看到了半导体加工环节备受欢迎，以及中国的资本市场也在关注半导体加工环节的发展，并产生了相关的海外并购。这也是过去多年来中国半导体制造领域的崛起的一条重要道路。 1、多娇的半导体加工业 半导体产品的加工过程主要包括晶圆制造和封装测试，后来随着封装技术的发展，出现了先进封装技术，这也让身为制造业的晶圆厂和封测业的封测厂有了竞争交叉点。 从晶圆代工市场来看，受终端半导体市场需求上行影响，半导体晶圆制造产能也随之提升，根据IC Insight数据，2018年全球晶圆产能为1945万片/月，预计到2022年全球晶圆产能将上升至2391万片/月，较2018年增长22.93%，年复合增长率为5.3%。 另据国际半导体产业协会(SEMI)统计，2010-2019年全球半导体晶圆营收规模呈现波动变化态势。2018年全球半导体晶圆营收规模达到最高值，为114亿美元。 2018年的晶圆市场发生了什么? 这就要摩尔定律发展遇到瓶颈开始讲起，伴随着先进工艺节点的开发所投入的资金越来越大，有很多传统的IDM企业向 Fabless或者 Fab-lite转型。这为晶圆代工的蓬勃发展带来了一波机会。随后，摩尔定律所带来的压力也蔓延到了晶圆代工厂，从2017年开始，陆续就有厂商停止了对10nm以下先进工艺的开发。这也让晶圆代工行业的寡头局势越加清晰。 在这当中，又尤属晶圆代工龙头老大台积电最为瞩目。据相关报道显示，台积电表示，2018年是公司达成许多里程碑的一年，营收、净利与每股盈余连续七年创下纪录，并成功量产7纳米制程，并领先其他同业至少一年。 但台积电就没有摩尔定律的困扰吗?显然不是，进军先进封装领域是他们推动摩尔定律继续向前发展的动力之一。从InFO到3D Fabric，在3D封装上的突飞猛进，让他收获了大笔的订单。这也为其他还在攻克10nm工艺以下的晶圆代工厂们打开了新世界的大门。于是在接下来的一段时间中，三星和英特尔纷纷在先进封装领域进行了布局。 在封测领域，从去年第三季度开始，封测市场开始回暖。电子产品的多样化、封测设备和研发成本不断提升使得封测外包逐渐增加，为OSAT厂商带来了发展的机会。加之在5G芯片对于系统集成、天线集成技术的需求下，使得先进封装的需求也跟着增加，于是，也有越来越多的厂商看中这块市场。 在半导体加工行业当中，在5G时代的来临以及摩尔定律遇到瓶颈的双重的变革下，晶圆代工和封测代工都迎来了新一波的成长和较量机会。尤其是晶圆厂和封装厂都在互相试图染指对方业务之时，在这种有可能重塑行业局面的机会面前，谁又不馋这个多娇的市场呢。 国产IGBT芯片技术崛起，打破国外多年垄断 2、引得无数企业竞折腰 聊了聊市场的背景和预期，再让我们看看当下。 市场如此多娇，自然引得无数企业竞折腰。这种“竞”不仅仅是企业在技术上的竞争，在收购方面他们也杠了起来。 首先看晶圆代工领域，除了文章开篇提到的富士康(Foxconn)和X-FAB正在竞购Silterra外，今年3月份SK海力士斥资 4.35 亿美元，买下 了MagnaChip Semiconductor 的晶圆代工部门。而后SK海力士将将该部分业务改名为“Key Foundry”，准备抢攻晶圆代工市场。 此外，受惠于CIS等芯片的需求，在一些细分领域的晶圆代工也涌现了出来了新玩家，例如，国内的广州粤芯以及晶合。 在企业争相竞逐晶圆代工的背后，不仅是市场需求的推动，也有国家政策的推动。近些年来，美国和日本纷纷呼吁企业在本土建立半导体制造产线，并邀请台积电等龙头企业在其本地建厂。加之台积电与华为的代工合作关系被迫破裂，也使得众多企业看到了进入晶圆代工市场的机会。于是，晶圆代工妥妥地占据了2020年半导体行业的C位。 晶圆厂代工火了，台积电作为晶圆代工厂的龙头，其“带货(技术)”能力自然不差。于是，在先进封装上，这种竞争就变的有趣了起来——还在继续10nm先进工艺的玩家都开始在先进封装上较起了劲。封测市场因此发生了变化，OSAT厂商也受到了一些冲击。 但幸运的是，芯片异质整合趋势为SiP带来了商机。于是，买买买，成为了OSAT厂商扩大市场占有率的有利武器。 2017年排名第一的日月光收购排名第四的矽品股权。安靠也于2016、2017年先后收购了J-Device和Nanium。(其中，J-Devices是收购了东芝、富士通、瑞萨的后段工序工厂且急速增长的日本最大的半导体后段工序厂商，Nanium则是欧洲专业代工封测龙头企业。)此外，台湾封测企业力成也于2017年收购了美光所持有日本上市公司TeraProbe39.6%股权，以及美光位于日本秋田封测厂MicronAkita(美光秋田)100%股权。 3、数风流人物——国内封测的扩张 中国作为全球半导体产业链的一部分，经过近些年来的发展，在封测领域已经取得了一定的成绩。根据TrendForce旗下拓墣产业研究院所公布的2020年全球十大封测企业营收排名显示，江苏长电、天水华天、通富微电三家中国封测企业上榜。 作为半导体加工业中的一份子，中国大陆这三家封测企业撕开这个市场也少不了收购的助力，尤其是在海外的并购，帮助他们拓展了海外市场的大门。 2014年我国第一大封测厂长电科技以7.8亿美元收购全球第四大封装厂、新加坡上市公司星科金朋。据相关报道显示，当时这笔交易是由长电科技联合国家集成电路产业投资基金股份有限公司、芯电半导体(上海)有限公司斥资7.8亿美元(约合人民币48.34亿元)共同完成的。随后，2015 年 10 月，长电科技要约收购星科金朋 100% 股份全部交割完成。当时星科金朋是全球第四大封测厂，而长电科技排名第六。 长电科技并购星科金朋后，拥有先进封装技术和欧美客户等协同优势，跻身全球前三。目前，长电科技在中国、韩国、新加坡拥有三大研发中心及六大集成电路生产基地。星科金朋新加坡厂拥有Fan-out eWLB和WLCSP封装能力，韩国厂拥有SiP和FC系统封测能力，江阴厂拥有先进的存储器封装、全系列的FC倒装技术。据相关报道显示，目前，长电科技的封装业务主要面向先进封装，占封装业务的93.74%，且重心主要在海外市场，其销售营收占比为78.88%。同时，伴随着近些年来中国大陆半导体产业的成长和受贸易局势的影响，使得很多企业将产业链转移至国内，而这也将会为长电科技拓展国内市场带来机会。 2016年，通富微电投资3.71亿美元，完成了收购AMD苏州及AMD马来西亚槟城各85%股权的交割工作。据相关报道显示，通过与AMD合作、合资，使得通富微电在高端处理器芯片封测的技术达到世界一流水平;将显著提升通富微电在高端封测领域的服务能力和竞争力。两家合资公司全部为FCBGA这样的先进封装，从而使整个通富微电集团先进封装销售收入占比达到70%以上，在全行业处于领先地位。合并报表后，通富微电在全球封测公司的排名将会进入世界前六位，跻身世界一流封测公司的行列。 通富微电官网显示，通过此次合作，包括两家合资公司在内的通富微电集团将完全许可使用AMD的相关先进封测技术、专利。特别是苏州工厂，作为高端处理器芯片封测基地，可以有效地填补国家在这一领域的空白，从而能够更好的支持国产CPU、GPU、网关服务器、基站处理器、FPGA(现场可编程门阵列)等产品的研发和量产。 通富微电表示，自收购AMD持有的槟城工厂、苏州工厂各85%股权后，通富超威槟城、通富超威苏州运营情况良好，AMD订单逐年上升，公司在积极应对AMD订单的同时，大力开拓新客户，现已导入了多家知名新客户，产能急需扩大。于是，2018年11月，通富微电宣布了另外一项海外收购，即拟不超过2205万元收购马来西亚封测厂FABTRONIC SDN BHD100%股份，以此来满足市场需求。 身为中国大陆三雄之一的华天科技，也在2014年发起了一笔并购。根据当时华天科技的公告显示，公司拟在不超过4200万美元(约合2.58亿元人民币)的范围内，以自有资金收购美国FlipChip International,LLC公司及其子公司100%的股权。FCI公司是在美国特拉华州设立的有限责任公司，主要从事集成电路的封装设计、晶圆级封装及测试，以及传统塑料封装及测试业务。 华天科技表示，此次拟进行的股权收购事项有利于公司进一步提高晶圆级集成电路封装及FC集成电路封装的技术水平，改善公司客户结构，提高公司在国际市场的竞争能力。通过该笔收购，华天科技将弥补其过去在Bumping 与FC 技术上的不足，从而使得公司在先进封装技术上形成全面布局，更好地应对IC向SiP封装的发展趋势。 除了龙头企业以外，中国大陆方面也陆陆续续涌现了一些大大小小的封测企业。据中国半导体协会统计，2019年，大陆封测企业数量已经超过了120家。他们也是中国大陆半导体加工领域中的中流砥柱。 虽然国内封测厂在先进封装领域还与行业龙头具有一定的差距，但受到国内半导体产业的发展以及贸易局势的影响，产业链的转移以及终端电子对封测的不同需求，本土封测厂商也有了拼一次的机会。 台湾 DRAM 教父：长江存储技术绝对干净清白 4、还看今朝——中国大陆晶圆厂的奋起 除了在封测领域外，半导体加工的另外一部分，晶圆代工市场也出现了震动。在各种围追堵截之下，中国大陆晶圆厂被“赶”到了聚光灯下。 中国大陆晶圆厂发展受到关注，其中一个原因是产能的转移。根据IC Insight对未来产能扩张预测，随着半导体制造硅晶圆产能持续向中国转移，2022年中国大陆晶圆厂产能将达410万片/月，占全球产能17.15%。2018-2022年中国硅晶圆产能的年均复合增长率达14%，远高于全球产能年均复合增长率5.3%。 但扩建工厂显然不能迅速解决产能紧张的问题。在这种情形之下，收购相关晶圆代工厂成为了一条出路。 2016年，中芯国际出资4900万欧元，收购由LFE以及MI控股的意大利集成电路晶圆代工厂LFoundry70%的股份。收购完成后，中芯国际、LFE、MI各占LFoundry企业资本70%、15%、15%的股比。 据介绍，LFoundry支持150纳米和110纳米自有技术知识产权，拥有大量组合工艺验证库、知识产权、设计工具和参考流程。LFoundry主要针对汽车和工业相关的应用，包括中央信息系统、安保、智能、嵌入式储存器等等。到了2019年三月底，中芯国际以约1.13亿美元的价格出售LFoundry给国内一家专注于IGBT、FRD等新型电力电子芯片研发企业中科君芯。 在某些细分领域上，并购也在继续。 在MEMS方面，也有中国的资本在进行并购。中国耐威科技控股公司的Silex Microsystems AB就是其中之一。Silex Microsystems(瑞典 Jarfalla)是一家纯MEMS代工厂，在纯MEMS代工厂中排名第二。香港投资控股公司GAE Ltd.于2015年7月13日收购了Silex 98%的股份。因此，GAE已获得对Silex的实际控制权，而GAE的背后则是来自中国的耐威科技，获得对Silex的控股后，耐威科技在北京建设了MEMS晶圆代工厂，以扩大该公司的产能。Silex的优势在于使用其自有的硅通孔(TSV)技术，Silex还使用锆钛酸铅作为压电材料，用于能量收集等新型应用。 此外，从恩智浦剥离出来的安世半导体，在被闻泰科技收购后，安世半导体成为了中国半导体产业链中的一部分。这笔交易完成后，闻泰科技的通讯和半导体业务双翼齐飞。也因此打通了产业链上游和中游，形成从芯片设计、晶圆制造、半导体封装测试到终端产品研发设计、生产制造于一体的产业平台。 5、结语 代工为全球半导体产业带来了一种新的经营模式，在这其中无论是晶圆代工还是封测代工，都早已成为了半导体加工中不可分割的一部分。 随着全球半导体产业链向亚洲转移，中国大陆方面也涌现了一些与此相关的企业，并且经过市场的大浪淘沙后，大陆企业在半导体行业的加工领域也占领了一席之位。

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  • 采用首款自研ARM芯片的Apple Silicon mac将于11月发布

    众所期待的苹果iPhone 12将于10月14日正式发布，并且首款采用定制化Apple Silicon处理器的Mac将作为11月 "另一场发布会"的一部分公布。 Gurman表示，这款Mac将是一款笔记本，但关于它是新的13英寸MacBook Pro、新MacBook Air，还是新一代的12英寸MacBook，还有待确认。 Gurman此前曾表示，首款Apple Silicon Mac将在11月 "之前"发布，但最新的言论又将时间说这11月之内，因此我们不太可能在下周的苹果活动中听到Apple Silicon Mac的消息。 在6月份的WWDC主题演讲中，苹果宣布将从今年晚些时候开始为Mac从英特尔转向自己定制设计的处理器，并承诺每瓦特的性能将领先于行业。当时，苹果表示，计划在今年年底前出货第一台采用Apple Silicon的Mac，并在两年左右的时间内完成过渡。 1、8核Apple Silicon vs A14X Bionic 据说A14X Bionic将为下一款12.9英寸的iPad Pro提供动力，根据估计的基准测试成绩，这款平板电脑的算力可能与最强大的16英寸MacBook Pro相当。根据Komiya的说法，8核的Apple Silicon与A14X "如此接近"，这表明下一代12英寸MacBook可以提供与苹果目前最强大的MacBook Pro相同的性能水平。 此外，由于传闻中的12英寸MacBook Pro将比iPad Pro略厚，因此额外的散热方案有可能让苹果以更高的频率运行定制的8核芯片，可能会带来比A14X Bionic更出色的性能。这并不奇怪，因为2020年的Apple TV也要比2018年的iPad Pro更出色，这可能要归功于苹果打算在更新的硬件中加入的高级冷却方案。 同样，12英寸的MacBook也可以在相同的能力下运行，这将是真正令人印象深刻的事情，因为紧凑型笔记本伴随着散热限制，这大大限制了它们的性能。如果你想看看即将到来的机器的性能估算，只需看看A14 Bionic。它内置的GPU不仅比2020年iPad Pro中运行的A12Z Bionic快，而且比A13 Bionic GPU也快了72%。 2、基于Arm架构的 Apple Silicon Mac Apple Silicon处理器基于Arm架构，这意味着未来的Mac将能够运行成千上万的iPhone和iPad应用，而无需重新编译。也就是以后买了 Apple Silicon Mac同样可以使用ipone上的app，但是intel在桌面系统有着很多自己的技术，比如虚拟化之类。 如果新款 Apple Silicon Mac和搭载intel的mac在售价方面相似，你会选Apple Silicon Mac还是正常的intel版本mac呢?

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  • 三星下一代5nm Exynos SoC芯片将特供于中国市场

    三星下一代Exynos系列将从内部开发的定制内核更换为标准ARM内核，被称为Exynos 1080的基于5nm的SoC将很快推出，大概是在今年年底通过Vivo品牌的智能手机上市。 三星中国研发中心主任证实了三星首款实现这一改变的芯片组。 消息人士没有透露这款即将推出的芯片组的任何规格，不过报道推测Exynos1080是专门为中国市场设计的。通过合作伙伴OEM/客户，新的三星硬件组件在中国首次亮相的情况并不罕见，比如相机传感器经常发生这种情况。 不过这些组件通常不是专门为中国市场设计的，三星的客户以及三星自己的移动部门都在使用。这就提出了一个问题，如果Exynos1080是为中国设计的，三星的芯片组部门将如何应对全球市场? 三星可能会在2021年发布两款基于5nm的高端SoC 据报道，三星将把Exynos 1080留给中国市场，同时为其自己的移动部门构建第二个基于5nm的芯片组，称为Exynos2100。这就解释了为什么三星未来的芯片组既有Exynos 1000的同时又有Exynos 2100的情况。 很明显，这是因为三星可能会为下一代智能手机推出两款5nm芯片组。 Exynos 2100在Galaxy S21的早期Geekbench列表中已经出现，但现在还不能确定该基准的有效性。 根据报道，Exynos 1080和Exynos 2100都是基于5nm的芯片，但据说Exynos 2100将采用功能更强大的解决方案，它将使三星自己的移动部门在其来自中国的竞争对手中占据上风。 当然，这只是个推测，尚无官方确认三星的芯片组部门将采取两管齐下的策略。 三星中国研发中心主任今天证实了Exynos 1080的命名，但所谓的Exynos 2100并未得到认可。

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  • 思瑞浦：打破国外垄断的模拟、5G芯片厂商

    思瑞浦是一家专注于模拟集成电路产品研发和销售的集成电路设计企业。公司主营高性能模拟芯片，分为信号链模拟芯片和电源管理模拟芯片两大类，以信号链模拟芯片为主，并逐渐向电源管理模拟芯片拓展。 目前已拥有超过900款可供销售的产品型号，应用范围涵盖信息通讯、工业控制、监控安全、医疗健康、仪器仪表和家用电器等众多领域。 公司产品已进入众多知名客户的供应链体系，其中不乏中兴、海康威视、哈曼、科大讯飞等各行业龙头。尤其在信号链模拟芯片领域技术水平突出，代表公司先进技术水平的核心产品，如全高清视频滤波器、零漂运算放大器、主流能耗控制芯片和接口产品已通过诸多国内知名企业的验证，实现进口替代。 在信号链模拟芯片市场规模中占比最高的放大器和比较器领域，思瑞浦已经跻身世界舞台，分别位居全球销售第12名和亚洲区销售第9名，市场地位进一步稳固。 5G领域，思瑞浦突破了部分5G关键芯片的国外垄断,并成功进入通信设备龙头华为、中兴的供应链，成为国内通信企业模拟芯片领域的主要本土供应商之一，而华为占据全球通信设备市场35%的份额。 全高清视频滤波器：打入国内安防监控龙头企业的供应链，实现进口替代。 零漂运算放大器：技术水平和关键指标在发布之初已与国际同类公司的产品相当。 主流能耗监控芯片：国内率先设计出通用性转换器产品并进行商业化的企业之一，成功进入中国通信设备龙头企业的供应链，突破了国外厂商的垄断，部分重要指标上甚至优于所选的国际竞品。 接口产品系列：凭借其优良的性能已经进入多个行业领军企业，处于国际中上位置。 股权方面，公司无实际控制人，获得华芯创投、元禾璞华等知名半导体投资机构青睐。同时获得华为全资子公司哈勃科技入股5%，居公司第七。 其中，华芯创投持有公司24.74%股份，是公司最大股东。华芯创投是世界半导体投资巨头华登国际于2011年发起成立的一支投资基金;其母公司华登国际已在国内投资多家头部半导体公司，包括中芯国际、兆易创新和中微公司等。元禾璞华持有公司2%股份，是国内知名半导体投资机构。公司获得顶级半导体投资机构大幅持股， 侧面说明了其技术领先、质地优良。 管理团队研发功底深厚： 公司高管及核心技术人员均有国内外一流高校背景，且曾供职于国内外知名的芯片设计公司，曾在摩托罗拉、德州仪器等知名企业及复旦大学、同济大学等高等学府工作，具备扎实的研发功底、前瞻的战略眼光和敏锐的市场嗅觉。 客户情况： 2017至2019年，公司向前五名客户合计销售金额占当期销售总额的比例分别为42.06%、45.74%、73.50%。 财务业绩： 2017-2019 年，分别实现营收1.12亿、1.14亿、3.04亿元，年均复合增长率高达64.75%。其中2019年增速最为明显，同比增长166.67%，主要得益于公司新开发的新系列转换器产品和高性能线性产品通过测试验证。净利润方面，分别为512.47万、-881.94万、0.71亿。其中2018 年由于公司大力研发及销售费用，侵蚀了净利润表现。 截止2020上半年，虽有疫情扰动但公司仍实现营收3.02亿元，同比高增211.45%;净利润1.22 亿同比增长高达737.41%。 2017至2020年 H1，公司毛利率分别为50.77%、52.01%、59.41%、64.90%，显著高于国内IC设计主流企业2019年42%的平均毛利率。 行业趋势： 集成电路按其功能通常可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路主要是指用来产生、放大和处理连续函数形式模拟信号(如声音、光线、温度等)的集成电路;数字集成电路对离散的数字信号(如用 0 和 1 两个逻辑电平来表示的二进制码)进行算术和逻辑运算的集成电路。 根据WSTS统计，从2013到2018年，全球集成电路销售额从2,518亿美元迅速提升至3,933亿美元，年均复合增长率9.33%。同期全球模拟集成电路的销售额从401亿美元提升至588亿美元，占全部集成电路销量比例始终保持在16%左右，年均复合增长率7.96%。 中国模拟集成电路市场的销售规模已超过全球50%，且增速高于全球平均水平。可见中国的模拟芯片市场潜力巨大，是模拟芯片供应商客户的重要聚集地。根据IC Insight，2018年中国模拟集成电路市场规模为2,273 亿元，同比增长6.23%，近五年复合增速为9.16%。 目前模拟集成电路行业由国外龙头厂商主导，2018年全球前十大模拟芯片供应商占约60%份额，美国领先全球。大部分国内模拟集成电路厂商起步较晚，研发投入相对较低，产品以中低端芯片为主，且在价格上竞争激烈。近年来，随着技术积累和政策支持，部分国内公司在高端产品方面取得一定突破，逐步打破国外厂商垄断。 根据 Databeans 最新报告显示，在信号链模拟芯片市场规模中占比最高的放大器和比较器领域，思瑞浦已经跻身世界舞台，分别位居全球销售第12名和亚洲区销售第9名，市场地位进一步稳固。 代表公司先进技术水平的核心产品，如全高清视频滤波器、零漂运算放大器、主流能耗控制芯片和接口产品已通过诸多国内知名企业的验证，实现进口替代。

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  • 韩国半导体的崛起，给国产芯片的启示

    2020年下半年，美国接连三次升级对华为的禁令，试图打压限制中国半导体发展。面对美方的技术封锁，国内半导体以及高端设备制造业各端陆续加大研发投入，中科院宣布将美国“卡脖子”清单变成科研任务清单进行布局。 种种动作都意味着，我国决心在半导体领域获得自主权和话语权，国产芯片必须成功。 事实上，在中国之前，韩国的半导体行业就实现了从一穷二白到领先全球的强势崛起。而韩国半导体的崛起，给了国产芯片三大启示： 首先是资金方面，众所周知，半导体是一个相当烧钱的行业，很多试图插足的公司都因为资金问题败退，有的更是因为常年净利润低于零而负债累累。 因此，想要扶持半导体行业，就必须投入大量资金，当年韩国政府牵头，财团跟投，才让韩国半导体行业打下坚实基础。 有资料显示，1983到1987年间，韩国政府就投入了3.64亿美元的贷款，并对半导体行业推出了税收优惠政策; 1997年亚洲金融危机爆发后，韩国政府更是逆势而行，大幅增加了对半导体产业的资金投入。除了政府在动作之外，以三星为首的韩国财团也在经济低迷时进行逆周期投资，建起半导体多个分厂。 庞大的资金投入会让半导体产业保持活力，同时也有精力进行技术产出，因此第二个启示便是自主知识产权。 早在二十世纪八十年代，全球半导体领域被美日掌握，韩国半导体产业兴起后先引进了美日技术，后期对内部技术和外部技术进行自主融合，从而掌握了一定的自主知识产权。 例如1986年，韩国电子通信研究所领头，三星、LG、现代以及韩国六所大学联手攻克了4M DRAM技术难关。 提及此，就不得不说到第三个启示，对于所有科技企业而言，技术的产出离不开资金的支持，更离不开人才。而韩国政府专门制定了系统的人才策略，加大对人才的引进与培养。

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  • 特斯拉CEO马斯克：利用脑机接口技术，用意念控制汽车

    脑机接口，就是在人脑与电脑之间建立一个交流和控制的通道，通过这个通道，人就可以直接通过大脑来表达想法或者是直接干一件事情。 而马斯克近日在社交媒体上表示，智能手表和手机已经是过去的技术，脑机接口技术(Neuralinks)才是未来的技术。 马斯克曾在8月底的脑机接口新闻发布会上表示，脑机接口的终极潜力几乎是无限的，例如可以用“意念”召唤一辆自动驾驶中的特斯拉汽车，是不是听上去很神奇? 马斯克曾表示，该技术目前的直接用途是帮助脊椎受损或有其他残疾，无法直接控制肢体的人。 马斯克所说这种Neuralinks技术是侵入式的脑机接口技术，只需在患者头部进行一个微创手术，植入一个微型芯片后，他们只需要通过大脑，就可以和正常人一样操作电脑、手机等等，而这种手术当天就能够出院。 其实我国也早已经把脑科学和类脑研究列入国家重大科技项目。2020年初，浙江大学附属医院就完成了国内首例Utaharray电极植入，帮助病人实现了日常生活行动。 目前脑机接口仍处于“萌芽”阶段，根据市场数据预测到2022年，广义的脑机接口市场规模将超过千亿美元，覆盖医疗、教育、娱乐、家居等领域。 目前A股市场上也有上市公司在参与脑机接口相关技术的布局，有研发脑机芯片的，有专注于医疗领域脑机协同的。 相信在这些公司的共同努力下，未来将引领我国脑科学和类脑智能研究实现变道超车。 谷神团队也针对市场公司的匹配性、技术的垄断性、业绩的增速、股价的位置、筹码的集中度等条件甄选出一批相关的行业龙头。 发现蓝海只是第一步，如何从发现价值到创造价值才是最关键的一步。

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