晶片設計可以從哪些方面去尋找突破?

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設計業是我國集成電路產業中增長最快的部分,但是我們的晶片設計業提供的產品依然無法滿足市場的需求。

面對當今的競爭格局以及不穩定的外部因素,我國晶片設計業可以從哪些方面去尋找突破呢?隨著5G、物聯網、人工智慧等技術逐步成熟,你覺得哪些晶片會有更大的機會?

@王**(中科芯集成電路有限公司 FPGA/晶片): 倒不如來反推,哪些國產晶片如今做得還不錯,我們從中又能有什麼啟發呢。

國產晶片的現狀老生常談了。

拿我比較熟悉的FPGA這類高速處理器來講,國內大抵分為兩大陣營,一個是純民營,一個純國營。

前者以京微雅閣為代表,主打正向產品,前陣子鬧得比較凶,如今好像已經倒閉了,倒閉前的晶片水平大概停留在Xilinx90年代的水平。

後者以各大研究所為代表,窮追猛趕了好一陣子,涉及到保密在此也不過多敘述。

但其晶片太多也在集團內部消化,成本和性能好像都還未達到大規模商業化的要求。

反觀消費電子類的晶片,情況好很多。

華為,寒武紀等等。

手機,ai, 物聯網……基於此應用的晶片廠商四面開花,很多都已經成功大規模商用,甚至能與國外比肩。

這和制度資本相關,但更重要是和晶片本身息息相關。

他們成功的背後,都有一個共同點,就是該類晶片大多是新興品類。

這類晶片大家處在同一起跑線,相距不會太差。

投入更大成本很容易成功。

而像CPU單片機嵌入式這類晶片,大多疊代多年,生態固化,技術封閉,國產廠家很難有突破。

彎道超車往往靠的是另闢蹊徑,這條蹊徑就是風口,就是那些大佬還沒掌握話語權的領域。

死盯原路真的太艱難了。

@王**(齊魯工業大學 電子信息科學技術): 中國的晶片市場需求量可以說非常大,能占到全球的50%以上,但是很遺憾90%都得從國外進口,雖然中國也一直在加大投資進行本土晶片的開發研究,但還是會需要很長的一段時間,其實,我覺得可以引進先進的技術團隊共同開發,像美國的蘋果公司也在以色列建立研發中心,共同研發高端晶片,或許中國也可以多進行技術交流,學習先進技術,從而可以掌握最前端的技術

@李*(北京交通大學 電氣工程及其自動化):

1.我國晶片設計業可以從哪些方面去尋找突破呢?

①原始技術創新上,美國目前擁有許多「卡脖子」的技術,比如光刻機,eda工具。

②在晶片的原材料和裝備上,日本占了部分所需的化學試劑60%以上的市場。

韓國的特長主要是存儲器產品,台灣是專業代工。

中國也已經把集成電路當成重要產業進行支持,中芯國際已經實現28nm晶片的量產,已經在為高通提供產品加工服務。

③在晶片的製作材料上,目前主要使用的是矽,還未找到替代品,這也可能會制約晶片的持續性發展。

2.哪些晶片會有更大的機會?

從手機晶片里看

①華為自創的海思晶片就非常有市場,按照海思晶片目前的產品性能分析,可以是是獲得了非常巨大的進步。

海思晶片是是一款手機晶片。

事實上海思晶片不僅僅運用在手機方面上,甚至連網絡路由器也有使用到華為海思晶片。

②是紫光集團旗下的紫光晶片,在國產晶片裡面也是略有名氣的,反而還激勵了國產晶片的自主研發的潛能,紫光晶片在2017年的時候已經排到了國內的第二名。

計算機晶片方面

雖然中國技術並沒有臨領先但是中國的神威也是相當的厲害的,這款計算機晶片曾在2013年起,就已經為為中國多用獲得,世界超級計算機」霸主」的位置,直到美國的「summit」推出以後「霸主」的地位才被搶走了,當時的神威剛推出的時候,簡直可以說是震驚全球。

目前人工智慧晶片更多的是起到優化現有應用的作用,主要應用在兩個層面,一是基於微處理器,應用於優化神經網絡計算;二是在人工智慧專用領域,如智能監控中的動態識別,可用於危險手勢識別或者跟蹤。

在人工智慧晶片方面,我國的發展已經位於第一梯隊,但市場總體比重仍然較小。

單純一點的突破不是整體的創新,國內晶片的發展不能僅靠人工智慧晶片,並且人工智慧也仍有很大的發展空間,目前人工智慧在結構上的效率不高,未來可以發展基於神經單元的結構。

目前晶片技術和產業已經發展成為體系化網絡,要想實現彎道超車,現有的技術突破不夠,需要有顛覆性的技術。

@李**(派立通科技有限公司 電子工程師): 目前,我國的集成電路晶片進口嚴重依賴於國際市場,據了解,在計算機、移動通信終端等領域的晶片國產占有率幾近為零,這是一件非常可怕的事情。



其實這樣的現象zf和各大企業都有很大的責任。

zf需要出台更多的政策吸引人才,還要鼓勵中國企業在國產晶片技術到位的情況下,多採購國產晶片,而不是一味抱著「外國的月亮比中國圓」的心態,「長期滿足於進口替換,不思進取」。

站在風口,豬也能起飛,希望在人工智慧的浪潮中,我國能突破瓶頸,加油!!!

@古**(廣州新夏啟信息科技有限公司 技術總監): 外行人看熱鬧,內行人看門道,結合我國IC產業情況先來總結總結目前的IC產業格局:

一句話概括就是目前全球晶片設計仍處於高度壟斷格局,美國占據著最大市場份額

(1)PC、伺服器CPU:這無疑是Intel的傳統地盤,占到了80%以上的市場份額,AMD是第二大佬,此外高通也是未來潛在的競爭者。

反觀我國,目前還沒有任何公司能在市場上對他們發起任何挑戰,(龍芯等靠政府強制採購生存的模式不討論,還有飛騰、中科曙光、兆芯等)

(2)GPU: 英偉達是這塊的大佬,占到了70%左右的市場份額,後面還是千年老二AMD。

本土的景嘉微目前還沒有市場占有率

(3)模擬晶片:德州儀器、ADI、恩智浦、英飛凌、思佳訊Skyworks以及意法半導體等占據了大部分市場,由於模擬器件種類繁多,在某些應用領域給國內公司崛起的空間,士蘭微、聖邦微電子、全志科技、瑞芯微這幾家在消費電子領域都有了一席之地

(4)存儲晶片:存儲晶片主要分為DRAM和NAND兩種,在DRAM晶片市場,份額主要由三星、SK海力士和鎂光占有,三家合計占有全球DRAM市場份額約95.3%,台灣的華亞科等占有少量的市場份額。

在NAND flash市場,主要有六大企業,分別是三星、東芝、西部數據、鎂光、SK海力士、Intel,六家合計占有超過99%的市場份額。

目前國內三大存儲項目長江存儲(NAND),合肥長鑫(DRAM),福建晉華(DRAM)進展順利,我國目前只有在Nor Flash這個小市場有存在感,NOR Flash即代碼型快閃記憶體晶片,主要用來存儲代碼及部分數據。

我國的兆易創新在Nor Flash市場裡占據了10%的市場份額,並且還在上升

(5)手機晶片:這個領域是我國本土比較有自豪感的領域,雖然高通和聯發科占據了多數市場份額,但是華為海思在技術上已經具有比較強的國際競爭力,只是其晶片不對外出售,而紫光展銳、ASR翱捷科技在低端手機市場也有一定的優勢

(6)MCU:這個領域也是500億美元的大市場,其中世界八大廠商占據了大概88%的市場份額,包括NXP、日本瑞薩、Microchip、ST、三星和TI等,MCU 還是一個多元化的應用市場,近年中國MCU企業的增長提速,尤其是在32位MCU市場上湧現出像兆易創新、致象科技和靈動微電子這樣的企業,他們基於ARM Cortex M技術的MCU晶片受到了市場的歡迎

(7)FPGA:全球大概50億美元的市場,被Intel和Xilinx雙巨頭壟斷,除去專事軍工的紫光國芯、復旦微電子,國內低端商用市場做得最好的AGM也僅占有不超過1%的市場份額,還需要時間去追趕。

其他還有一些垂直晶片領域,比如AI晶片、礦機晶片、安防監控等,領域比較新,有些還沒有形成大的高量市場或者技術含量略低。

中興事件揭示了國內晶片產業結構現狀:國內晶片主要應用在中低端領域,高端通用晶片市場自給率近乎為零。

我國可以在伺服器及桌面計算機CPU取得突破,新興物聯網產業鏈晶片是塊大肥肉

@趙*(Main函數電子科技工作室 yan fa g): 現在國家對晶片的研發也有很多政策與支持,但是畢竟這一個行沒有從最開始做起,很多基礎也沒有,勢必要和國外技術進行合作,其實現在很多自己研發的晶片,內容其實不部分也都是國外的技術,要想完全自主,需要時間,類似造車,看似是國產車,但是內部的一些零部件可能就是國外的品牌,不能看表面,所以需要去學習合作。

中國加油。

@史**(隆科電子 安卓驅動工程師): 產業的發展,必然是整體性的,下游發展不起來,上游也一定發展不起來,中國晶片產業不可能脫離中國整體產業升級的大環境而獨立發展。

目前我國通信,電網,消費電子,AI產業的發展對上游的帶動作用,相信會是突破的方向。

@石*(西安交通大學 集成電路): 碩士在讀,模擬ic方向。

我就從教育方面說一下吧。

國內的模擬技術跟國外的相比,差的不是一個級別而已,我們很多時候都要翻牆或者想盡各種辦法去看國外的論文,才有一些突破。

希望教育局在這方面想些辦法吧,查看國外論文可否一路綠牌?另外,讓我們有機會和國外的相關領域的學生多些交流的機會就好了。



@余*(硬體電子工程師): IC設計也不是那麼容易做啊,小米的澎湃已經好久都沒有消息了,LG的三年前就說要有一直也不見蹤影。

華為每年搬搬公辦構架,在這上面投入都上百億。

不過和其他非晶片強國比已經很不錯了,不要一下子就想「超英趕美」,慢慢來!


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