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usdt不用实名买卖(www.caibao.it):半导体国产 化比例[不足20%,美国制裁下中国若何建设自主核心技术?

admin2021-04-1492

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凭据《中国制造2025》,2020年半导体焦点基础零部件、要害基础质料应实现40%的自主率,2025年要到达70%。但停止2019年,现实国产化率仅为15.7%,展望2024年能到达20%

文 | Kakuya Nishikawa 宋旭军 叶楠

2015年7月,中国公布《中国制造2025》行动纲要,力争通过“三步走”实现制造强国的战略目的:

第一步,2015年-2025年,力争用十年时间,迈入制造强国行列;

第二步,到2035年,制造业整体到达天下制造强国阵营中等水平;

第三步,新中国确立100年时,制造业大国职位加倍牢固,综合实力进入天下制造强国前线。

半导体产业是该战略里的焦点产业。凭据《中国制造2025》的设计,2020年半导体焦点基础零部件、要害基础质料应实现40%的自主保障,2025年要到达70%。然而,停止2019年,现实国产化比例仅为15.7%,展望2024年才气到达 20%。

中美商业摩擦,尤其是美国对华为和中芯国际的制裁,将造成提升国产化比例更为艰难,但也增强<了>中国建设自主半导体生态的紧迫感。

消息是,现在正是中国投资半导体产业,进而调整中国半导体产业结构的好时机。

半导体行业有一个被称为“硅周期”的周期,每隔三到五年就会重复一次繁荣到萧条。半导体市场现在正在繁荣波段。

据SEMI(国际半导体产业协会)展望,2020年半导体生产装备市场较2019年会增进15%,增至549亿美元(约人民币3843亿元),创下历史新高。存储芯片泡沫破灭带来的下降行情预计在2021年见底反弹,之后以每年约5%-6%的速率增进。5G,以及新冠疫情对在线经济的需求都是半导体产业下一轮增进的要害驱动力。

新国际形势下,科尔尼以为,中国半导体产业要想加速国产化,就需要在多个环节调整之前的生长计谋。

芯片代工与内存芯片:聚焦成熟工艺,吸纳高端人才

半导体代工和内存芯片原本是中国期望以撬动半导体产业的两个主要支点。

半导体产业链包罗原质料与装备、设计、制造、封测四大环节。在半导体设计领域,中国已经涌现<了>诸如华为海思等具有国际竞争力的企业,下一步的生长逻辑应该捉住半导体代工,继而动员更上游的原质料和装备,这也是为什么中国国家集成电路产业投资基金(下称“大基金”)一期投资主要以半导体制造和设计为主。

但美国通过制裁中芯国际(中芯国际集成电路制造有限公司)已经严重阻碍<了>这一历程。

中芯国际是中国大陆更大的芯片代工企业,也是中国大陆现在唯一正在研发7纳米先进制造工艺的企业,但该公司已于2020年12月18日被美国列入禁运实体名单,10纳米及以下半导体芯片生产所需的特定手艺与装备将克制向其出口,以防止此类要害的手艺用于中国的军民融合。

科尔尼以为,中芯国际等中国芯片代工厂应改变计谋,收回此前在前沿手艺的投资,稳步提高在芯片成熟工艺代工市场的竞争力。

预计在汽车、工业和通讯应用等领域,对基于成熟工艺的芯片用量将大幅增进。这些行业使用的芯片并不需要接纳14纳米以下先进工艺,但对高耐热(散热)、低延迟、低功耗、高安全性等要求很高,同样也磨练芯片代工厂的能力。中芯国际要想在此领域与台积电等其他代工企业拉开差距,需要将已经分配到前沿领域的资金撤回,转而增强在成熟工艺上的投资。

虽然与代工企业无关,然则有两个案例可供参考。

2015年,荷兰恩智浦2015年以118亿美元收购美国飞思卡尔,一跃成为全球第一大汽车半导体厂商,且至今仍保持着领先职位。

另一个典型例子是瑞萨电子2017年对Intersil的收购案例。

瑞萨电子在车载半导体和车载微电脑上具有优势,而Intersil则在航天、航空和军事应用的模拟半导体(特别是电压控制)具有优势。瑞萨电子以为,Intersil的能力完全可以转移到车载领域。此外,电压控制半导体是“匠人领域”,需要极强的专业知识和手艺积累,这使得后进者很难追赶。通过收购进入这一领域,是一个异常明智的战略选择。

存储芯片是中国另一个寄予希望的突破口。这是由于存储芯片量大,每年存储芯片出货量占到全球芯片产量的三分之一,其次存储芯片加倍尺度和通用,对生态要求远不如盘算芯片。

但存储芯片市场款式高度寡头化,主要被三星、SK海力士、美光等少数几家存储芯片厂家所垄断,中国存储芯片的自给率不到5%。

2016年,中国三大存储芯片厂商浮出水面,分别是清华紫光团体出资的长江存储科技有限责任公司(下称“长江存储”)、长鑫存储手艺有限公司(下称“合肥长鑫”),福建省晋华集成电路有限公司(下称“福建晋华”)。其中,长江存储卖力3D NAND Flash(闪存)芯片,合肥长鑫卖力移动式DRAM(内存),福建晋华卖力利基型DRAM。

停止现在,长江存储的NAND Flash研发希望顺遂。该公司在2019年实现64层3D NAND Flash的量产,正在设计实现128层的量产;若是乐成量产128层3D NAND Flash,该公司将在手艺上与顶级厂商并驾齐驱,科尔尼预计,2021年长江存储的市场份额将到达8%。

相比之下,DRAM芯片的进度则有些滞后。

合肥长鑫虽然在2020年实现<了>DRAM的量产,但其工艺手艺水平不如全球三大DRAM芯片公司(三星、美国美光、SK海力士),现在对市场影响也很小。

福建晋华接纳中方出资,联电(UMC)出手艺的模式,但在2018年10月晋华被美国商务部列入禁运实体名单,现在联电也终止<了>与其的手艺互助,晋华营业基本处于阻滞状态。

紫光团体(长江存储的母公司)日前也宣布进军DRAM,但由于没有制造封装方面的专业知识,自主研发预计需要三到五年的时间。

如上所述,中海内存产业现在面临的更大挑战是若何增强实力。若是能够收购全球三大DRAM公司中的任何一家,就能够切实进军并掌控DRAM产业,但在当前国际形势下,此类跨国收购几无可能。此前,紫光团体意图收购美光和铠侠株式会社,并设计出资西部数据公司,但这些设计都因各国 *** 阻挠而没有乐成。

因此,更具现实意义的门路是增强手艺人才 *** ,此前韩国三星就曾以高薪将日本手艺人员 *** 至公司,提升<了>整体的手艺水平。

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装备企业:寻找收购或互助契机

半导体装备企业大致可分为“光刻装备企业”、“镀膜沉积/刻蚀等其他装备企业”等。这是由于在主要装备中,光刻装备所需要的手艺尤其特殊,全球市场上的玩家玩法也完全差别。

在国产光刻机领域中,上海微电子(上海微电子装备团体股份有限公司)一枝独秀。其产物主要接纳ArF、KrF和i-line光源,现在只能到达90nm制程,且主要用于IC的后道封装和面板领域,比更先进一代装备落伍<了>20年到30年,上海微电子往后要想在全球范围内提高自己的职位,从外部引进手艺必不可少。

例如,上海微电子可以从尼康和佳能引进手艺,详细手艺引进工具包罗i-line、KrF、干法ArF和沉醉式ArF。若是要获取EUV(极紫外光刻)手艺,则需要A *** L的手艺支持,然则作为全球龙头企业的它们,无论是收购,手艺互助照样人才 *** ,都是极其难题的。以是可以从EUV之外的ArF装备厂商举行手艺引进和学习。

尼康在沉醉式ArF光刻装备的全球市场份额不到10%,在干法ArF光刻装备的全球市场份额约为30%,但现在,由于开发成本的缩减,相关工程师在尼康的机遇也在逐步削减。佳能在i-line和KrF方面具有手艺优势(它已经退出<了>ArF之后的手艺开发)。通过吸收这两家公司的手艺和人才,可以获取从i-line<到沉醉式>ArF的手艺开发能力。

通观整个半导体行业,装备的客户黏性很大,一旦签约,很难被替换。在迅速崛起的中国半导体市场,若是能够提供从i-line<到沉醉式>ArF的全线服务,修建自己的优势定位,就能与客户公司一起积累手艺知识,最终具备在全球范围内竞争的手艺能力。已往,A *** L也是很早就进入到还在起步期的韩国和中国台湾半导体市场,伴随着其发展而牢固<了>市场职位。

为<了>实现这一目的,科尔尼以为,中国光刻装备行业下一步可思量通过部门收购或者人才 *** 引进的方式获取相关手艺。

半导体行业不乏收购非一级梯队企业,而使买卖双方都获益的案例:

例如,2008年经济危机后,日本内存芯片企业尔必达因现金流出现问题进入停业重组,美国公司美光乘隙于2013年收购<了>尔必达。

那时这一收购虽然在日本海内引发大量负面谈论,但现在,尔必达的广岛工厂已乐成转型为美光科技内存营业的焦点生产基地,担负最前端产物的研发和生产。迄今为止, 美光已向该工厂投入<了>数千亿日元,且设计继续投入同样规模的资金,并通过 *** 应届毕业生等措施扩充约500名工程师的岗位。

国产镀膜沉积/刻蚀装备领域的主要公司是北方华创科技团体股份有限公司(下称“北方华创”)。

北方华创是2016年,由北方微电子(生产CVD、PVD和刻蚀装备)和北京七星华创(生产七星/洗濯装备和质量流量控制器)并购重组确立的公司,并于2017年收购<了>美国洗濯装备公司 Akrion Systems,拥有较为厚实的装备产物线。

另外,中微半导体装备(上海)股份有限公司已经乐成生产出5nm的蚀刻机,并更先获得台积电及长江存储等公司的刻蚀装备订单。

和光刻装备行业类似,中国在镀膜沉积/刻蚀等领域也不具备国际更先进手艺。也就是说,它们无法处置需要精致加工的要害工艺,因此开发能够处置这些工艺的干式蚀刻手艺和ALD装备就成为当务之急。

外部互助仍然是手艺强化的较好选择,如与日立高新或爱发科(ULVAC)互助。

日立高新的半导体部门在对精密度有极高要求的栅极蚀刻装备方面拥有跨越10%的市场份额,然则该公司可能会由于营业优化出售半导体部门。爱发科拥有PVD和金属CVD/ALD装备。这两家公司虽然都没能进入全球第一梯队,但它们在手艺上都有过人之处。

近年来,刻蚀和镀膜沉积等要害工序中,上下游工序毗邻性的主要性不停被提高,若是一家公司能同时拥有刻蚀和镀膜沉积的高水准装备,则会是一大优势。「和」光刻装备行业一样, 若[何行使自己的优势,提前进入还在发展期的中国市场,确立自己的竞争优势,是一个要害战略。

质料企业眼前的两大趋势

半导体质料大致可分为前端晶圆制造质料和后端封装质料,其中,晶圆质料主要有硅片、光掩膜、光刻胶、(抛光)液等。封装质料主要有层压基板、引线框架、焊线、热接口质料等。

晶圆是制造半导体的要害质料。随着半导体生产手艺的不停提高,晶圆整体向大尺寸生长,晶圆尺寸从早期的2英寸、4英寸,生长为现在的6英寸、8英寸和12英寸。

8英寸与12英寸是现在晶圆主要的尺寸。2020年之前,中国境内主要以8英寸晶圆厂为主,随着大基金的连续投入和地方 *** 的配套资金支持,多个12寸晶圆厂项目落地中国大陆。

SEMI的数据显示,2017年-2020年间全球投产的半导体晶圆厂为62座,其中有26座设于中国大陆,占全球总数的42%。

好消息是,中国晶圆厂的激增将促使全球晶圆生产向中国转移,凭据IC Insight统计,2018年中国大陆晶圆产能243万片/月(等效于8寸晶圆),占全球晶圆产能12.5%。预计到2022年,中国大陆晶圆厂产能将达410万片/月,占全球产能17.15%。

但晶圆的国产化比例仅有5%-10% 左右,特别是供尖端领域使用的12英寸晶圆,才刚刚开端形成商业化供应。

科尔尼以为,中国不仅有需要确立自己的大型晶圆厂,保证响应的产量、质量和成本水平,还应加速整合中国境内8 英寸与12英寸的晶圆厂,建成有竞争力的大型晶圆厂商。

2016年,晶圆行业排名第六的中国台湾全球晶圆(GlobalWafers)收购<了>全球第四大半导体晶圆供应商SunEdison Semiconductor(SEMI),一跃成为行业第三。

那时,晶圆行业50%的市场份额是由信越化学和SUMCO这两家日本企业所占有。通过合并,台湾全球晶圆打破<了>寡头垄断的局势。

封装质料包罗电子特气、CMP抛光质料、光刻胶等,在中国似乎都有供应商,但还未对全球巨头构成威胁,〖其中一个缘故〗原由可能是质料比装备和器材更难举行逆向工程, 很难厥后者居上。

在这种情况下,科尔尼以为必须捉住当前封装质料领域的两个主要趋势。

第一大趋势是,人们将越来越看重质料与要害工艺(光刻、刻蚀、镀膜沉积)之间的契合度,质料设计若思量到<了>前后工艺影响,将更有价值。这意味着,通过收购和整合海内外相关企业,获取厚实的产物线将变得异常主要。特别是蚀刻和沉积这两种工艺是同时举行的,若是能同时提供这两种质料,提出响应的建议,对提升质料公司的竞争力很有辅助。

美国质料厂商Entegris(英特格)对Versum的整合意图就是典型案例。Entegris善于生产镀膜沉积用气体,为<了>营业互补,它曾经设计收购在蚀刻用气体有优势的Versum,并一度与其杀青开端的『整合协议』,但厥后默克公司开出更好的条件“抢走”<了>Versum,若是Entegris和Versum能够整合,就会作育一家具有壮大跨工艺能力的质料企业。

第二大趋势是,质料企业正在脱节“根据客户提出的规格书开发质料”的主流工作方式,自动介入到从生产工艺开发及规格书确定的过程中,凭据需要与装备商举行互助。例如,质料厂家Versum与Lam Research(全球第三大半导体装备公司)互助,解决<了>3D闪存研发中的一个较大的手艺难题。

中国的质料厂家也需要与北方华创等装备厂家多开展协作。由于质料研究人员往往对装备缺乏基本领会,因此,更好能在公司内部确立响应的制度和知识库,以掌握最基本的知识,才好与外界举行互助。

(原载2021年1月4日《财经》杂志;作者Kakuya Nishikawa与宋旭军为科尔尼全球合伙人,叶楠为科尔尼合伙人,编辑:周源)

网友评论

2条评论
  • 2021-04-14 00:05:28

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