集成电路,这是一个永远不缺新闻的赛道。从外部看,美国不断加码打压围堵中企;从内部看,长三角集成电路产业规模已占全国近六成。当“一体化”进入第六个年头,长三角追“芯”呈现出怎样的新趋势,它又会如何引领"中国芯"突围?“问计长三角”第二集关注长三角如何打造“芯”高地。
上海张江,芯旺微电子的检测车间里,密密麻麻的摆放着各种设备。工作人员正在对即将出厂的一批汽车控制芯片进行高低温测试,保证他们的产品,能在从零下40摄氏度到零上125摄氏度范围内,都能正常工作。从年前到现在,几乎一直处于满负荷运转。公司董事长兼总经理丁晓兵告诉记者,今年他们希望“有50%以上的销售增长”。
他们的信心并非没有依据,数据显示。一辆国产新能源车所需芯片少则500颗、多则2000颗以上。此前,上汽集团曾基于某款车型所涉及的268种芯片进行排摸,将国产芯片供应链成熟度分成三类。已经实现量产的约为44%;已有国产化方案但未在整车上量产应用,占比34.7%;目前相对棘手还无法替代的占21.3%。这意味着国产车规级芯片面对着的是一片巨大的蓝海市场。不过,当国产车芯开始发力,问题却也随之而来。
丁晓兵说,目前国内企业在低端芯片上已经有所突破,但结果却是所有人蜂拥而上。不少企业,通过降价,“就是价格70%、品质80%”的思路来占领市场。这种原先在快速消费品上的营销思维,在芯片行业导致的“很可能就是一地鸡毛”。
这些年,从高校到科研究单位,从整车厂到手机厂,造芯热前仆后继。然而,去年一年,国内有超过一万家芯片相关企业工商注销、吊销,平均每天就有超过31家芯片企业消失。低端过剩,高端不足,是眼下国产芯片的"痛点"。一般来说,芯片迭代周期为两到三年,但在某些高端芯片领域,这个速度更快,几乎可以达到一年一代。国产高端芯片起步本就落后,实验室里的研发成果如果不能得到及时应用,"追芯"将无从谈起。
如何破局?唯有“携手”
临近春节,江南时阴时雨。在无锡锡山区林立的高楼里,长三角车规级芯片检测中心“藏身于此”,这里是一个面向长三角车芯的“体检中心”,可以进行车规级芯片测试、可靠性验证、失效分析和AEC-Q100认证等专业服务。
检测中心主任副主任谢斌告诉记者,汽车芯片最大特点,就是可靠性要求特别高,所以检测也是“追芯”非常重要的环节。不过,一个检测工厂,投资动辄大几千万,普通芯片企业根本无力承担,而无锡主动“挑起大梁”也绝非一时冲动。
作为国内集成电路产业重镇之一。上世纪80年代,中国第一块超大规模集成电路就在此诞生。截至2022年,无锡拥有600余家集成电路企业,产业规模占比超过江苏全省的一半。当长三角进入一体化时代,他们将目光投向城市间的“车芯联动”,实现区域“抱团共进”。
目前,中国集成电路产业版图可谓四雄并立:以上海为中心的长三角,以北京为中心的环渤海,以深圳为中心的粤港澳大湾区和以武汉、成都、西安为代表的中西部区域。其中,长三角最为强劲。最新公开数据显示,2021年底长三角集成电路产业规模在全国的占比为58.32%,可以说是坐拥了大半壁江山。
但长三角也有自己的“短板”:应用场景不足,应用端和设计端缺乏有效互动。在长三角集成电路工业应用技术创新中心主任胡义东看来,应用端的企业本身对集成电路的理解,还是有一些不足。所以,“底用什么样的芯片更适合它,到底什么样的方案更适合它,这其实是需要深度磨合和对接的”。
胡义东表示,芯片的科学原理是没有秘密的,但它有商业应用属性。成规模、极高的良品率、更新迭代速度保证才能在这个“赢家通吃”的领域分得一杯羹。为了让国产芯片用得更多、用得更广,长三角“抱在了一期”。不过,“携手”的意义还不止于此。
除了应用生态,国产高端芯片最大的掣肘之处,便是制造。从限制光刻机出口到强迫芯片代工厂搬离,一直以来,美国对华在芯片制造方面的打压不遗余力。眼下,在车规级芯片领域,转机已经出现:以碳化硅材料为代表的第三代半导体,这种芯片对纳米数要求不高,但由于材料特性,碳化硅芯片特别耐高温,是新能源汽车的"最佳搭档"。
张新,无锡华润微电子功率事业群研发副总监,这段时间,他们刚刚拿到了一项“三代半”的揭榜挂帅项目。这次他们攻关的这款碳化硅MOSFET芯片,是一种电机控制芯片,此前一直被国外垄断。通过揭榜挂帅,无锡华润微电子将联合上海、合肥的高校和企业,一同进行研发,目标是2026年实现上车应用,而这也是长三角眼下最流行的科技创新方式之一。
从产业协作到创新协同。如今,长三角的集成电路产业设计已进入6纳米水平,制造工艺在14纳米芯片上实现量产,5纳米刻蚀设备已应用到生产线。长三角一面努力追赶,同时也在布局未来。
布局未来 长三角“追光”
在安徽合肥高新区的科大国盾量子科技园,科研人员正在量子通讯芯片进行基础理论分析。这一过程也被形象地称为“追光”。
公司副总工程师、副总裁唐世彪告诉记者,去年,他们成功突破下一代量子通信芯片化技术,跟上一代产品相比,新一代设备的集成度提升了大概4倍,是目前国内体积最小、性能最优的量子密钥分发设备。目前,中国无论是在量子信息技术还是量子计算方面,都处在第一梯队。事实上,即便像量子芯片这样的前沿领域,也离不开长三角区域间的合作,“量子信息芯片化之路,可以非常好地利用长三角现有的,在传统芯片设计、制造、封测环节上的一些优势,做出更多的助力工作”。
进入龙年,丁晓兵依旧忙碌,他们现在正在朝着车规级芯片的最高等级ASIL-D级发起冲刺,目标是明年实现量产;6月份,谢斌和他的检测中心也将搬进12000平米的新厂房内......
“追芯”道阻且长,长三角行则将至。
编辑: | 秦扬轲 |
摄像: | 孙佳逊涂鹏程 |
责编: | 赵歆 |
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