如何突破本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)瓶頸期？“硬核中國芯科技園”給出了若干范本

近年來的中興華為事件讓小小的芯片走進(jìn)了所有國人的視線中，更是將芯片產(chǎn)業(yè)推上了前所未有的風(fēng)口浪尖。其背后承載的不僅是一場(chǎng)有關(guān)時(shí)間的較量，更是數(shù)十年的技術(shù)積淀，也是中國高科技產(chǎn)業(yè)的基石。為了不再受制于人，從政府到企業(yè)，全國上下都掀起了一場(chǎng)“自研芯片”的攻堅(jiān)戰(zhàn)。

實(shí)名制認(rèn)證+線上預(yù)約，安全觀展

響應(yīng)國家防控號(hào)召，本屆慕尼黑上海電子展實(shí)名預(yù)登記系統(tǒng)新升級(jí)上線！掃描二維碼或前往官網(wǎng)進(jìn)行預(yù)登記

① 請(qǐng)您憑真實(shí)、有效個(gè)人身份證信息參與預(yù)登記，提前預(yù)約展會(huì)參觀名額

② 所有進(jìn)入展館范圍的人員須統(tǒng)一采用“隨申碼+測(cè)溫+刷驗(yàn)身份證原件”的入場(chǎng)方式

政策上，中央政府全力促進(jìn)整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，依次施行了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》、《集成電路產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》等現(xiàn)行政策。近期出臺(tái)的《加強(qiáng)“從0到1”基礎(chǔ)研究工作方案》更是有望為我國集成電路基礎(chǔ)理論研究和核心技術(shù)突破帶來進(jìn)一步助力。

企業(yè)層面，盡管國外芯片廠商仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位，其產(chǎn)品本身更加成熟、專業(yè)與高效，但國內(nèi)廠商可針對(duì)具體的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行深耕，逐漸在性能和市場(chǎng)服務(wù)上建立優(yōu)勢(shì)，從而找準(zhǔn)機(jī)會(huì)完成市場(chǎng)突圍。不少國產(chǎn)廠商已經(jīng)在這條路上有所斬獲，7月即將于慕尼黑上海電子展同期展示的 “硬核中國芯科技園”（展區(qū)：5.2/B515）上，或許你可以與他們面對(duì)面進(jìn)行更深入的了解。

硬核中國芯科技園部分展商名單

國產(chǎn)汽車IC撕開封鎖“缺口”

2019慕尼黑上海電子展現(xiàn)場(chǎng)

眾所周知，半導(dǎo)體組件是汽車電子產(chǎn)品的核心，其中包括基于視覺的GPU、MCU、應(yīng)用處理器、傳感器及DRAM和NAND閃存等推動(dòng)汽車創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵零部件。當(dāng)前汽車中大約需要8000個(gè)芯片，而隨著汽車復(fù)雜程度的提高，對(duì)汽車半導(dǎo)體元件的需求勢(shì)必會(huì)穩(wěn)步增長(zhǎng)。盡管汽車相比其他領(lǐng)域?qū)φ麄€(gè)芯片產(chǎn)業(yè)而言占比只有大約10%，但GartnerGroup預(yù)測(cè)，到2020年，汽車半導(dǎo)體這一業(yè)務(wù)板塊的利潤(rùn)增長(zhǎng)率將是全球芯片市場(chǎng)的兩倍。 因此汽車板塊對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)而言屬于推動(dòng)其長(zhǎng)期發(fā)展的新引擎。

面對(duì)車用芯片市場(chǎng)如此大的“蛋糕”，眾多半導(dǎo)體廠商都紛紛切入。據(jù)了解，車規(guī)級(jí)MCU芯片領(lǐng)域一直被國外大廠所壟斷，國內(nèi)廠商在這一領(lǐng)域鮮有突破，然而國內(nèi)MCU前沿企業(yè)上海芯旺微電子（展位號(hào)5.2/A146）在2019年針對(duì)汽車市場(chǎng)推出了KF8A100和KF8A200系列包含17款車規(guī)級(jí)的MCU，激蕩起行業(yè)關(guān)注。

圖源：芯旺微官方

KF8A100和KF8A200均采用了ChipON自主研發(fā)的KungFu8內(nèi)核架構(gòu)處理器，該處理器采用流水線結(jié)構(gòu)，經(jīng)過了10年的驗(yàn)證，極大提高了指令運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。同時(shí)還配套有自主研發(fā)的開發(fā)工具，真正意義上實(shí)現(xiàn)了從芯片到工具鏈的全自主。

KF8A100和KF8A200全部通過了AEC-Q100汽車電子系統(tǒng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，具有高可靠性，溫度等級(jí)達(dá)到Grade1，滿足-40℃~125℃工作溫度范圍，所有管腳均可承受8KV ESD（人體模式）接觸放電；芯片可以輕松通過4.2KV EFT 干擾測(cè)試。  KF8A100和KF8A200共計(jì)17款車規(guī)級(jí)MCU，F(xiàn)lash從4KB-64KB，管腳從14PIN-100PIN,采用模數(shù)混合設(shè)計(jì)思維，提供更為豐富的外設(shè)資源，基本覆蓋汽車車載電子控制模塊的應(yīng)用，已被廣泛應(yīng)用于車燈、汽車開關(guān)面板、門窗控制、聲音控制、水泵控制、汽車儀表面板顯示等汽車電子控制模塊中。

在芯旺微突破缺口之后，另一家專注于汽車級(jí)主控芯片及其配套方案的國產(chǎn)提供商緊隨其后，加速汽車電子國產(chǎn)芯片的滲透。2019年12月，賽騰微電子有限公司（展位號(hào)5.2/B515-5）總經(jīng)理黃繼頗博士對(duì)外宣布，其產(chǎn)品已通過兩家知名整車廠的測(cè)試認(rèn)證，在車窗控制應(yīng)用領(lǐng)域開始批量供貨。

基于賽騰微自有主控MCU和寬輸入電壓LDO的全套完整車窗控制方案，具有可靠的控制電路、完善的軟件設(shè)計(jì)和明顯的成本優(yōu)勢(shì)，完全可以替換高成本的進(jìn)口芯片方案，有效降低車企成本。

圖源：賽騰微官方

ASM87A081采用國際主流的CPU內(nèi)核架構(gòu)，內(nèi)置全溫全壓高精度時(shí)鐘振蕩器、帶邊緣捕獲功能的高精度PWM單元、高精度定時(shí)器單元以及高可靠性的Data EEPROM等專用電路模塊。具有優(yōu)秀的電磁兼容與超強(qiáng)抗干擾性能，同樣通過了車規(guī)GRADE 1（125℃）認(rèn)證。

ASM6050D-Q是一款高耐壓、高電源抑制比、超低功耗、高精度輸出電壓的低壓差線性穩(wěn)壓器。該芯片具有完整的限流保護(hù)、短路保護(hù)、過熱保護(hù)功能，防止在負(fù)載過大或異常條件下?lián)p壞芯片。ASM6050D-Q適用于乘用車（12V）、商用車（24V）兩種不同的電池系統(tǒng)，為車身控制、車載設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的供電輸入，也可用于工業(yè)設(shè)備和家電等的電源供電系統(tǒng)。

新基建為國產(chǎn)IoT提供適宜“土壤”

芯片作為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)層的關(guān)鍵，是搶占物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。近幾年來，物聯(lián)網(wǎng)芯片的大熱，根據(jù)BIS Research《全球物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)分析和預(yù)測(cè)》的市場(chǎng)報(bào)告，全球物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在2019年至2029年之間將以15.18％的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。到2029年，全球物聯(lián)網(wǎng)芯片的市場(chǎng)規(guī)模將超過386.1億美元。如此一個(gè)擁有巨大市場(chǎng)規(guī)模的細(xì)分領(lǐng)域自然也受到了資本的“酷愛”。在國內(nèi)，正值“新基建”的背景下，一系列對(duì)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)利好的政策不斷出臺(tái)，為國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)芯片廠商“突圍”營造了良好的環(huán)境。

圖源：站酷海洛

在NB-IoT大行其道的當(dāng)下，中國本土公司芯翼信息科技（展位號(hào)5.2/B515-3）專注于NB-IoT芯片的前沿企業(yè)，曾發(fā)布全球第一款單片集成CMOS PA超低功耗的NB-IoT芯片——XY1100，將其植入燃?xì)獗?，從而解決了傳統(tǒng)遠(yuǎn)傳燃?xì)獗韨鬏斅?、能耗高、成本高的問題。

圖源：芯翼信息科技官方

XY1100是集成CMOS PA的NB-IoT芯片，要知道CMOS PA的集成一直是個(gè)世界級(jí)難題，CMOS PA集成最大的難點(diǎn)在于發(fā)射功率難以達(dá)到3GPP定義的Class3標(biāo)準(zhǔn)要求（23dBm±2）,目前業(yè)界的Modem射頻方案仍然采用獨(dú)立的PA器件，基于GaAs工藝，市場(chǎng)主要由Skyworks與Qorvo等美國廠商占領(lǐng)。芯翼信息科技XY110的成功商用出貨向市場(chǎng)宣告集成CMOS PA的核心技術(shù)突破已經(jīng)取得成功，現(xiàn)如今NB-IoT SoC集成CMOS PA已經(jīng)從當(dāng)年的質(zhì)疑，變成了今天的行業(yè)標(biāo)配。

2020年6月11日芯翼信息科技宣布完成近2億A輪融資，此次融資是截至目前已知NB-IoT領(lǐng)域中最大的單筆融資額，展示出了芯翼信息科技先進(jìn)的技術(shù)能力，也同時(shí)反映出資方和市場(chǎng)對(duì)該團(tuán)隊(duì)的持續(xù)看好?；诖舜稳谫Y事件，為加速國產(chǎn)NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)芯片和5G技術(shù)的全面落地，帶來了極大的想象空間。

此外，物聯(lián)網(wǎng)的另一核心零部件MCU，其價(jià)值已經(jīng)占到物聯(lián)網(wǎng)終端模組的35%-45%。未來，隨著萬億級(jí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的進(jìn)一步落地，其對(duì)終端模組方面的需求龐大，必將驅(qū)動(dòng)MCU行業(yè)再度爆發(fā)。

在國內(nèi)，作為專注于高精度ADC及SoC芯片、高性能MCU以及物聯(lián)網(wǎng)一站式解決方案的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，芯?？萍迹ㄕ刮惶?hào)5.2/B515-8）已擁有納伏級(jí)的產(chǎn)品，并且是國內(nèi)高精度的紀(jì)錄保持者。目前，芯海科技的信號(hào)鏈MCU出貨量超過15億顆，已被華為、小米、vivo、魅族、美的等大客戶接受并廣泛使用。

芯海的MCU特色在于其定位于信號(hào)鏈MCU。芯?？萍夹乱淮盘?hào)鏈MCU CS32A039，實(shí)現(xiàn)了單芯片紅外額溫槍方案，集成了24位全差分ΣΔADC、零漂移放大器、低溫漂參考電壓/LDO，無需額外的外圍器件，足以滿足高精度紅外測(cè)溫的需求。芯片還集成12位高速SAR-ADC、溫度傳感器、電池電壓測(cè)量通道，可同步測(cè)量環(huán)境溫度、電池電壓等參數(shù)。除此之外，CS32A039的信號(hào)鏈IO還支持紅外熱釋電、壓力、惠斯通電橋等多種傳感器，實(shí)現(xiàn)人體感應(yīng)、壓力觸控、氣壓檢測(cè)等多種功能。

圖源：芯?？萍脊俜?/p>

隨著5G的商用和AIoT普及，AIoT節(jié)點(diǎn)設(shè)備將會(huì)帶來爆發(fā)式增長(zhǎng)，同時(shí)帶動(dòng)感知測(cè)量高精度需求、精準(zhǔn)AI算法及一站式開發(fā)方案需求等，這是全新增量市場(chǎng)，是一個(gè)極大的機(jī)遇，同時(shí)也讓國內(nèi)廠商和歐美等外國廠商在該領(lǐng)域有了站在同一起跑線的機(jī)會(huì)。

堅(jiān)守通信陣營的國產(chǎn)替代“生力軍”

5G通信相比4G通信對(duì)于傳輸速率有了更高需求，頻率向高頻遷移。因此需要建設(shè)更多的基站來實(shí)現(xiàn)覆蓋率的提升，所以5G宏基站建設(shè)數(shù)量為4G宏基站的1.5倍左右。同時(shí)無論是獨(dú)立組網(wǎng)模式還是非獨(dú)立組網(wǎng)模式，都會(huì)率先進(jìn)行基站建設(shè)，因此短期內(nèi)便會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬IC電路的電源管理和射頻相關(guān)電路的拉動(dòng)作用。

在全球市場(chǎng)幾乎被TI、ADI、NXP、Maxim、STM、Infineon等海外巨頭所壟斷的模擬芯片領(lǐng)域，以圣邦微為代表的的國產(chǎn)模擬芯片企業(yè)正在逐漸崛起，將模擬IC行業(yè)進(jìn)行整合，可使企業(yè)產(chǎn)品可靠性在大規(guī)模生產(chǎn)中提升，從而逐步縮小與國際水平的差距。圣邦微電子（展位號(hào)5.2/B146）作為本土專注于高性能、高品質(zhì)模擬集成電路研發(fā)和銷售的半導(dǎo)體公司，主要有信號(hào)鏈類模擬芯片和電源管理類模擬芯片兩大類產(chǎn)品。其中，信號(hào)鏈類產(chǎn)品主要為各類放大器芯片，包括運(yùn)算放大器、音頻放大器和視頻驅(qū)動(dòng)器、模擬開關(guān)及接口電路等；電源管理類則涵蓋LED驅(qū)動(dòng)電路以及線性穩(wěn)壓器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、CPU電源監(jiān)測(cè)電路、鋰電池充電管理芯片、過壓保護(hù)電路及負(fù)載開關(guān)等非驅(qū)動(dòng)類電源管理產(chǎn)品。

2019慕尼黑上海電子展現(xiàn)場(chǎng)

此外，在無線通信領(lǐng)域里，由于FPGA具有極強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和并行處理能力，使其對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理成為可能。并且許多功能模塊通常都需要大量的濾波運(yùn)算，這些濾波函數(shù)往往需要大量的乘和累加操作，而通過FPGA來實(shí)現(xiàn)分布式的算術(shù)結(jié)構(gòu)，就可以有效地實(shí)現(xiàn)這些乘和累加操作。所以FPGA將會(huì)越來越多地應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中，它的優(yōu)良性能將會(huì)促進(jìn)無線通信的發(fā)展。

紫光同創(chuàng)（展位號(hào)5.2/B515-2）是專業(yè)從事可編程邏輯器件（FPGA、CPLD等）研發(fā)與生產(chǎn)銷售，重點(diǎn)聚焦通信和工業(yè)領(lǐng)域。其擁有中高低端系列產(chǎn)品。其中，已量產(chǎn)發(fā)貨的PGT180H產(chǎn)品，規(guī)模高達(dá)2000萬門， SERDES速率6.25Gbps，支持PCIe2.0、萬兆、千兆網(wǎng)絡(luò)傳輸接口，填補(bǔ)了國內(nèi)在千萬門級(jí)高性能FPGA領(lǐng)域的空白。目前，紫光同創(chuàng)的FPGA產(chǎn)品系列覆蓋通信、網(wǎng)絡(luò)安全、工業(yè)控制、汽車電子、消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用領(lǐng)域，是國產(chǎn)FPGA里面產(chǎn)品線種類齊全、覆蓋范圍極廣的廠商。

圖源：紫光同創(chuàng)官方

芯片作為數(shù)字化產(chǎn)品的“大腦”，是發(fā)展高新產(chǎn)業(yè)等一切技術(shù)的基礎(chǔ)，而我國一直處于“缺芯”的困境，據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)顯示中國近十年芯片進(jìn)口額每年都超過原油進(jìn)口額。為了擺脫對(duì)國外芯片產(chǎn)品的依賴，中國正在耗資上千億美元培育本土芯片頭部企業(yè)，尋求獲得自主芯片設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造的能力。順應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的潮流，2020慕尼黑上海電子展助力國產(chǎn)電子企業(yè)傾力打造了“硬核中國芯科技園”（展位號(hào)5.2/B515），匯聚優(yōu)秀的國產(chǎn)電子企業(yè)，展出其創(chuàng)新的產(chǎn)品與技術(shù)解決方案，見證中國力量的崛起。與此同時(shí)，展會(huì)同期的國際汽車電子、電動(dòng)車創(chuàng)新論壇與國際嵌入式系統(tǒng)創(chuàng)新論壇上都將有優(yōu)秀的中國本土企業(yè)參與演講，分享其前沿的技術(shù)產(chǎn)品與解決方案。點(diǎn)擊鏈接完成預(yù)登記，跟小慕一起見證這些崛起的“中國力量”吧~

點(diǎn)擊報(bào)名參與展會(huì)：http://xzt.eastfair.com/SHdianzi/index.html#/home?ExhID=1230&InviteType=Platform&InviteCode=eCeepw