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35納米晶元礦機

發布時間: 2024-11-03 16:26:16

① 台積電第一批產品包括哪些晶元呢

13日訊,據媒體報道,台積電收購力特在台南科技園區的工廠。台積電未來將拆除該址現有廠房重建新廠房,以應因索尼打造專屬代工廠的需求。

17日訊,消息稱,由於iPhone 12全系採用A14處理器,蘋果為了保證自己的供貨,要求台積電優先給自己供貨。消息中提到,由於蘋果龐大的5nm產能需求,他們要求台積電明年的5nm產能,必須優先供應蘋果,甚至讓台積電pull in(提前交貨) 5nm設備。

8月12日訊,半導體市場研究公司IC Insights今日公布2020年上半年前十大半導體廠商,晶圓代工龍頭台積電續坐穩前三強,營收年成長幅度高達四成,成長幅度最高則是華為旗下的海思,年增 49%,列入第十強。榜單中,前五名分別為英特爾、三星、台積電、海力士、美光科技,第六名至十名依序為博通、高通、德州儀器、輝達、海思。

另外:

台積電董事長劉德音日前參加活動時表示,公司向心力強,而且今年生意好,聘用8000人,比往年多一倍。

因此也向各學校徵才,只要有好奇心、企圖心、願意努力,歡迎來台積電。

② 國內知名晶元公司有哪些

國內知名晶元公司的分布廣泛,涵蓋設計、工藝製造、封裝測試、EDA工具以及新銳公司等不同領域。在設計公司中,華為海思以其強大的技術實力和廣泛的研發網路領先於行業,吸引了眾多IC工程師的關注。紫光展銳通過展訊和銳迪科的合並,成為國內排名第二的設計公司,擁有遍布全國的研發中心。聯發科作為亞洲第一大IC設計公司,尤其在手機晶元領域表現出色,規模龐大。豪威科技則在影像感測器和圖像處理晶元領域占據領先地位,位於上海和新加坡的研發中心為其技術發展提供了有力支持。

在工藝製造領域,台積電作為全球晶元製造的霸主,擁有成熟的7納米工藝,其在上海和南京的製造廠是工程師夢想的工作地。台聯電和中芯國際分別作為全球第三大和大陸最大的工藝製造廠,擁有蘇州、廈門、濟南等地的合資晶圓廠,提供先進的製造服務。華虹宏力作為大陸排名第二的IC製造公司,其6座晶圓製造廠為行業貢獻了巨大力量,同時,該公司也招攬了包括設計在內的多類崗位人才。

封裝測試環節,日月光作為全球最大的封裝廠,上海、崑山、威海等地的封裝廠為行業提供了優質服務。長電科技作為大陸最大的封裝測試廠,位於江蘇江陰,為行業提供了強有力的支撐。

EDA公司如華大九天,作為國內最大的EDA供應商,在器件模擬、參數提取等領域具有顯著優勢,雖然在主流的數字晶元設計和模擬晶元設計領域使用較少,但在晶元國產化趨勢下,其發展前景廣闊。華大九天在北京、成都、上海設有研發中心,為晶元設計領域提供技術支持和工具研發。

國內IC新銳公司如平頭哥、寒武紀、比特大陸、地平線、大疆等,憑借創新技術和市場機遇,迅速崛起。平頭哥是阿里巴巴收購中天微成立的公司,寒武紀被稱為國內AI晶元的龍頭,比特大陸在全球比特幣礦機市場占據領先地位,地平線在智能駕駛和智慧城市領域提供解決方案,大疆則在全球無人機市場占據主導地位。長江存儲作為存儲晶元製造廠,兆易創新專注於存儲晶元製造,匯頂科技在人機交互技術領域取得了顯著成就,這些公司均以其高待遇吸引著行業精英。

最後,國內IC初創公司如ASR翱捷科技、天數智芯、燧原科技和芯馳科技等,通過技術創新和市場敏銳度,逐漸嶄露頭角。ASR翱捷科技在智能手機、物聯網晶元領域有所作為,天數智芯和燧原科技在AI應用領域具有技術領先優勢,芯馳科技則專注於自動駕駛及智能汽車核心處理器晶元的研發。

綜上所述,國內晶元公司的多樣性與競爭力,為晶元產業的發展提供了堅實的基礎。無論是傳統大廠還是新興力量,都在各自領域內不斷探索與創新,共同推動著中國集成電路行業的繁榮與發展。

③ 比特幣礦機比「天河二號」超算還快專用晶元有多強

之前回答一個問題,做了一點計算和分析,所得到的結果頗為出人意料:當進行SHA-256哈希運算(比特幣礦機所擅長的計算)時,一台普通的神馬M20礦機就能比「天河二號」還快了,更不用說更先進的礦機,如螞蟻S19/S19 Pro。

一台礦機竟然比超算還快?或者說,一台超算(當前世界排名第四)在進行某些運算時還不如一台普通的礦機?

是這樣的。

首先要說,這二者其實沒有多少可比性。一個專用、一個通用;一個微小、一個龐大。

所以,只能對比這兩者的SHA-256哈希運算速度了:

所以,是的,一台一萬多元的礦機,在進行特定哈希運算時,速度比一台數億元的超級計算機還快!

那麼,礦機為什麼能這么快呢?

礦機的結構並不復雜,能算這么快,靠的是大量的專用晶元。

比如螞蟻S19 Pro使用了大量的自研晶元 BM1398運算晶元。一台礦機有三塊演算法板,每塊演算法板上安裝了114顆運算晶元。一台礦機就有342顆晶元並行提供算力

BM1398晶元是採用台積電7納米工藝生產的,由於該晶元的架構和數據保密,我們只好用一些開源信息來進行估算。

github上有一個開源的SHA-256哈希運算模塊,提供Verilog源代碼,當使用40納米工藝實現時,此模塊可以達到250MH/s(和一顆8核的至強晶元差的不多了),而所佔用的面積只有0.0142平方毫米。如果在一顆晶元中排布100個SHA-256運算模塊,面積還不到2平方毫米,而性能已經達到了25GH/s(沒有計算連接、匯流排等面積開銷)。而這僅僅是40納米工藝而已。

舉這個例子是想說明:晶元中真正用於計算的部分很少,絕大多數資源都消耗到了調度、管理等輔助功能上。

當我們所用的功能清晰、明確時,就可以使用專用晶元極大的提高運算速度。比如各種數字幣挖礦(大量的哈希運算),比如4G和5G通信(大量的卷積運算),比如人工智慧(大量的卷積運算)

專用晶元的性能往往超過我們的想像,而我們晶元的發展,也完全可以利用這一點。如果能降低晶元的流片成本,也未必不能復制PCB(印刷電路板)的發展歷程。要知道,現在全球的PCB設計和生產,中國都佔了一大半的份額,又有誰有本事卡脖子呢?

④ 比特幣礦機都有哪些

比特大陸生產的螞蟻S9是現在市面上最主流的礦機,以功耗小著稱產出大。螞蟻礦機s9採用了台積電16納米的finFET製程.台積電(TSMC)出自iPhone晶元的代理工廠,螞蟻在s9上也應用了全定製設計方案。所以,這就使的s9擁有了超強算力的升級,讓挖礦效率更高。s9採用了最新一代晶元BM1387(共189片),單顆晶元算力達到了74GH/s.功耗方面s9保持在了0.08W/GH/s.(在0.4v的核心電壓下功耗為0.08W/GH/s,每T算力牆上功耗僅為100瓦,相單於每天只需要2.4度電。額定算力為:13.5TH/s的±5%

雪豹礦機A1,礦機晶元是礦機的核心,有人稱Bitmine是整個比特幣礦機產業的源頭,Bitmine早在2013年底就擁有自己強大算力的晶元技術,當然這也得益於Bitmine與其它公司的共同合作與努力,而雪豹礦機正是他們自己家旗下的產品。A1是全球首款礦機定製,搭載ASIC晶元(BF16BTC),晶元數量高達576PCS,單顆晶元算力為84.1GH/s,總體算力高達49TH/s±5%

戰旗礦機Z4採用了Intel 賽場雙核[email protected]的CUP,挖礦算力為265MH/s(ETH),配備獨立顯卡570x8,擁有9個Fan,並且散熱器採用INTEL的原裝散熱器,電源:站旗2000W電源,電壓為:12.4—12.6v之間。

⑤ 晶元里的單位納米是什麼意思是否是越小越先進呢

晶元的本質就是將大規模的集成電路小型化,並且封裝在方寸之間的空間內。英特爾10nm一個單位占面積54*44nm,每平方毫米1.008億個晶體管。nm(納米)跟厘米、分米、米一樣是長度的度量單位,1納米等於10的負9次方米。1納米相當於4倍原子大小,是一根頭發絲直徑的10萬分之一,比單個細菌(5微米)長度還要小得多。

隨著製程節點進步,可以發現頻率隨工藝增長的斜率已經減緩,由於登德爾縮放定律的失效以及隨之而來的散熱問題,單純持續提高晶元時鍾頻率變得不再現實,廠商也逐漸轉而向低頻多核架構的研究。
以上個人淺見,歡迎批評指正。認同我的看法,請點個贊再走,感謝!喜歡我的,請關注我,再次感謝!

⑥ 國產晶元訂單量井噴,國產晶元現在處於什麼水平

國產晶元現在處於什麼水平:

中國的晶元製造技術在快速發展,同時存在工藝落後、產能不足、人才緊缺等問題。

目前發達國家的晶元工藝是要比國內的先進很多,而國內晶元發展也是屢屢受到阻礙,但這些都只是短暫的,同時還能刺激國產晶元的發展節奏,在未來不久的時間中,國產晶元會有著越發壯大,遲早會追趕上發達國家的腳步。

區塊鏈技術火爆的今天,礦機專用的晶元基本上已經被中國的產品所壟斷。挖礦用的晶元起初只是普通電腦的CPU,後來是GPU、FPGA晶元,再後來中國的創業者通過把其中不必要的部件都減掉,造出來專門用來挖礦的晶元,把算力和能耗發揮到極致,再加上中國強大的基礎製造體系,一舉壟斷了這個新興的市場。

在傳統晶元領域已經被巨頭壟斷的當今,一些面向專門的應用領域的晶元是中國未來實現彎道超車的重點,除了上面提到的手機晶元、礦機晶元,還有專門用於人工智慧計算的AI晶元等等。

⑦ 國產晶元與美國晶元的差距在哪兒,最快多久才能趕超

不要老是盯著光刻機,國產芯和美國芯的真正差距還是在專利和標准上!

許多人認為中國的晶元製造工藝不行,的確目前國產的光刻機只能達到90nm的精確度,國內最好的晶元代工廠中芯國際的工藝水平也只在28nm-14nm之間。但是晶元廠商完全可以找技術先進的代工廠,例如華為的麒麟970和蘋果手機的晶元都是讓台積電代工。從晶元製造環節本身來說,晶元製造屬於產業鏈的下游,中國和美國都是外包的。

但是在上游的專利和標准上,由於 歷史 原因(計算機是美國人發明的、集成電路行業也是發源於美國),基本上都掌握在美國以及它的盟友手上。例如Intel 在x86 框架指令集中就有著大量的專利作為自己的專利壁壘,其他國家如果沒有專利授權的話去研發一款能運行Windows的自主CPU是絕無可能的。

同樣在移動晶元領域中,ARM也占據了專利的上風。ARM本身不生產晶元,只是設計晶元的架構,靠著技術授權給其他半導體製造商就可以數錢數到手抽筋。

另外說晶元的發展,不得不提的就是操作系統。即使是繞過了專利搞出了一套新的晶元技術,性能還領先,但是沒有操作系統的支持的話依然是沒有用武之地,這就是為什麼當年Windows+Intel聯盟所向披靡的原因。中國前幾年研發的自主CPU龍芯,其實性能已經達到了能用的程度,但是沒有操作系統的配合,只能跑跑空罩寬Linux,終究不能成為主流。

中國目前發展晶元的機遇在一些還沒有制定標準的專用晶元領域,例如人工智慧晶元等。另外,世界也是在不斷變化中,現在占據領先不代表永遠不會被趕超,微軟和ARM的合作就試圖挑戰Intel的地位,中國目前也得到了x86架構的授權正在不斷追趕。

最快多久才能趕超?有生之年肯定看得到!

這個問題問得好。

國產晶元落後了多少,從一些事件就能看出。

同樣是前段時間,網上流傳著紫光的內存條,一開始的DDR3大家說這是奇夢達當年倒閉時前的最後作品,後來的DDR4被證明用的是海力士的顆粒。而紫光自己到底有沒有能力生產出內存顆粒一直是個迷。有的說下半年紫光就能生產出自己的DDR4顆粒,但目前來看紫光高層有波動,能否如期完工還是個問號。

然後就要說說我們Al晶元的驕傲寒武紀了。這個晶元商商很奇怪,他們的官網沒有任何性能介紹,要知道就算是挖礦用的礦機晶元和頂級的FPGA晶元也都有性能介紹。而衡量Al晶元性能的參數就是半精度計算和深度計算能力,這些參數很普通,根本不是什麼機密,那麼他們為何不展示呢?

最後,我們的代工業務,中芯國際的核心業務是28nm工藝,14nm正在研製。而英特爾在2009年就成功操作出了同級別的32nm工藝。

我想從這悶返幾件事就能看出,我們落後人家至少十年!至於趕超,現在我們要什麼沒什麼,難道要用口號去趕超?如果真能靜下心來,十幾年的差距也不是那麼容易趕上的。我想等到二十一世紀中葉,我們應該能趕上去。

謝邀。從技術角度考慮,個人覺得差距是:

cpu 底層技術,這個假如不模仿,差距是至少50年。

cpu技術

cpu即中央處理單元(CPU)是計算機內的電子電路,通過執行指令指定的基本算術,邏輯,控制和輸入/輸出(I / O)操作來執行計算機程序的指令。 計算機工業至少從20世紀60年代初開始使用「中央處理器」。 傳統上,術語「CPU」是指處理器,更具體地涉及其處理單元和控制單元(CU),將計算機的這些核心元件與外部組件(諸如主存儲器和I / O電路)區分開。

美國掌握大量的晶元底層核心技術。

instruction set 指令集目前都是國外的。

A list of computer central processor instruction sets:

哪個是中國的,或者以上哪個是中國公司全掌握的?以上只是底層技術的一面。。。。

50年的差距,更多的是人才的差距

每一個人多學一些cpu知識,匯總起來可以加快縮小這個差距。

40萬晶元人才缺口該怎麼補上?

努力吧,少年老年們。

基於別人的房基去建設高樓大廈,別人要斷你,不讓你上和下,那你只能飛上樓和飛下樓了。

差距有多大呢

最近這兩年我們大國崛起的聲音越來越多,城市化水平越來越高,人均GDP越來越多。尤其是移動互聯網,更斗亮是有了移動支付、共享單車這種走在前沿的創新,許多人都產生了一種錯覺,中國 科技 突飛猛進終於可以吊打一切了。

但是, 事實是中國在國防技術相關的商業航空器、半導體、生物機器、特種化工和系統軟體等核心技術領域,和美國差距在10年以上。 找點例子,大家感受一下。

來點手機行業的例子感受一下。

手機上常用的大猩猩玻璃的前身是康寧公司在20世紀60年代生產的,具防彈功能的特種玻璃。

Iphone里使用的Siri是美國國防部先進研究項目局2003年投資的CALO計劃。

中國國產手機里的操作系統都是谷歌的安卓操作系統。

很多中國國產產品每年都要向 思科、高通、西門子、諾基亞等很多公司繳納專利費。 尤其是高通公司,每一個智能手機都要向高通繳納專利費,要知道高通是3/4G領域的奠基者,在全球通信領域具有壟斷地位,也因壟斷被發改委罰款60億人民幣。

華為 的麒麟970,技術架構是來自英國的ARM公司(現在是日本的)。晶元是台灣生產的,中國大陸沒有生產能力 。

隨便說點計算機領域的

計算機的核心--cpu,目前民用的只有兩家intel和AMD ,遺憾的都是美國的, 由cpu引申出來的計算機主板晶元大多數也是這兩家。你計算機里用的硬碟大多數都是美國的。 製作顯卡晶元的目前兩家最大----AMD和英偉達 ,他們也是美國的。

中國的BAT雖然是世界級的軟體公司,但是主營業務不是賣廣告就是搞 游戲 。

我們看一下美國的IT巨頭都在干什麼?蘋果,當年自己開發了CPU和硬體晶元對抗Intel,自己做操作系統對抗微軟和谷歌,然後自己攢手機賣,就掙得比世界其他IT公司都多;谷歌,雖然跟網路一樣發小廣告,但是人家並購並發展了youtube和安卓系統,搞無人駕駛 汽車 ,搞人工智慧打敗了圍棋世界冠軍,和NASA創辦奇點大學;微軟,雖然操作系統做的越來越爛,但微軟在基礎的軟體編程平台、資料庫、圖像識別技術及各項開源軟體都作出了傑出的貢獻。亞馬遜一家的雲平台就占據了世界市場的50%。

而相比之下, 中國沒有世界級的國產資料庫,沒有世界級的編程語言 。甲骨文給中國政府、如銀行電信電力石油等央企提供一套資料庫,便宜的幾十萬元,貴的更是數百萬元。而 這些數據顯示著中國的經濟情況,國家機密的數據都躺在美國人的資料庫上。 中國的企業始終致力於靠關系拿項目,而始終忽視了研發底層技術核心。在今天中國的市場環境下,沒有一個中國公司具有美國公司那樣高的視野和格局。

其他的是不想長篇大論的分析, 希望大家好好認清現實。現階段實現晶元全部自主化、國產化,基本不可能,所以要做的只能是站在巨人的肩膀上,利用好最先進的資源和技術,全力發展自己,在不斷追趕中減少差距。

問的好~估計自中興事件以來,中國人都關注這個問題吧。其實,這要分情況看,低端晶元領域我們並不比美國差,不用妄自菲薄;真正存在差距的是 高端晶元 ,特別是IC晶元。

其實晶元行業或者是集成電路行業,整個范圍是要比大家想的豐富的多的。晶元並不只有CPU,或者是NPU這些。我們用到的耳機,指紋識別,冰箱,電視,電梯等等都會用到大小不同功能不同的晶元,像電源所用的晶元,目前代工廠就可以滿足國內需求。

真正存在巨大差距是高端晶元,總體來說就是 三方面差距:

設計差距

中國的經濟體量巨大,所以我們不缺錢,我們缺的是什麼?答案就是人才。首先要設計晶元,設計出來之後交給代工廠生產,設計晶元軟體方面中國在世界上的佔比為0%,國內目前晶元生產商最好的應該是中芯國際,最好的製程是 14納米 ,而台積電跟三星今年7納米就要要量產了。 中間差了二代 。

光刻上的差距

這主要就是光刻機的問題。光刻機目前美國處於壟斷,造價和售價都是很貴的,每年量產不超過30台,國內目前只能購買國外淘汰掉的光刻機,絕大多數來源於日本。而且瓦森納協議中,每過幾年都會更新禁售列表,比如2010年90nm以下的設備都是不允許對中國銷售的,到2015年就改成65nm以下的了,即便如此,我們購買二手光刻機還是需要美國的審批。

晶圓制備的差距 

這方面我們差距其實不是很大,目前IC晶元的襯底都是硅,需要運用電子級硅製造硅碇,再將硅錠精細切割,而中國即使是一些低端的國產率較高的晶元,其中很大一部分野都是買的國外的晶圓,然後自己切割,不過隨著國內集成電路的發展,晶圓切割其實已經能慢慢實現了。

中國已經錯過了一個發展的黃金期,再想要追趕付出的代價將會非常大,而在未來,人工智慧、深度學習的大浪潮下,傳統的通用計算會很吃力,而眼下新的發展機遇又會到來。這次中興事件警鍾的敲響,讓我們重新開始認識到機遇的重要性,開始研製的寒武紀AI晶元, 阿里達摩院規劃的AI晶元都屬於新領域晶元, 希望這次晶元發展的快車,我們不會再被落下。

凡是吹牛逼禍國殃民的所謂科學家和各類專家全部滾蛋。凡有責任心有擔當的國家培養 科技 人員要有愛國之心向國家向全民立下軍令狀,保證在短期內研發出中國自主品牌的中國航空發動機和中國芯。所有中國科學家有誰敢站出來向國家和人民立下軍令狀?

首先是整體半導體集成電路技術和製造的落後,這個牽涉到方方面面,但是哪怕你用別人的晶元標准,別人的技術規格,哪怕不考慮光刻機的問題,這方面依然問題較大。可以打一個比方,中芯國際現在有14nm的製程工藝的,但是要真是製造14nm的晶元,良率會遠遠不及境外工廠,這就是整體集成電路技術和製造的落後,民用商用晶元考慮成本,良品率不及別人,也沒人願意跑你這里來製造了!

然後再說設備問題,光刻機以及其他設備依然是繞不過的事兒,國內有28nm最好的設備,但是三星、Intel和台積電都是7nm的設備了,這個差距你不可能無視!當然就算28nm的製程工藝,還是那個問題,整體集成電路水平的落後,會讓成本變得較高。而更新的14nm,中芯國際都在掙扎,更別說製造更先進的晶元了!

最後則是晶元標准和技術規范。X86是Intel的,PowerPC是IBM的,這兩家基本處理器架構都是美國公司,這個你沒轍。而ARM也是英國的,當然授權問題倒不是很大,即使是操作系統,Linux各種做也不是問題,但是技術和標准中國是沒法整了,在全球經濟一體化的時代,還是那個問題,成本和利益,這部分中國應該不會再去搞事了,沒意義!

總的來說,還是要發力在集成電路上,製造和技術能力這部分提高了,才去考慮所謂的設備問題,這個差距和美國很明顯,但並不是不可追趕!

多少年這個答案可能事關我們每個人了。晶元設計技術的提升需要市場試錯和反饋,不是所有的bug都能在實驗室里發現。市場上有人買有人用才能給手機企業,軟體企業,包括晶元企業帶來資金回籠(為研發再投入)以及更重要的市場對技術的驗證(為下一步技術完善和研發方向提供寶貴意見及數據積累)。大家對當年剛用安卓手機時一天死n次機的情況應該還有印象吧,但那時沒有更好的手機了,所以大家(市場)的包容度都很高,在大家的共同努力下,填平了當時設備各方面的研發投入(手機用的順暢事關軟硬體配合,及自身技術的成熟,當然也包括晶元,或者說晶元是最為復雜的部分)。

總之,要是大家願意一夜回到從前,還能忍受一天司機n次,只用簡單應用程序(現在的應用都比較復雜,用戶體驗好,但對硬體要求高),我覺趕超的時間會大大縮短,也許5-10年?所以,你願意么?問的再具體點,在你可以選擇更好而且便宜,只是用了國外晶元的手機的情況下,你會願意選擇完全國產,用自主晶元,但經常死機,如龜速的手機么?

(ps我內心的答案是:我願意買兩部,肯定會有一部是純國產的,哈哈!)

就看你這樣吹牛逼,三百年也不行,這樣的文化制度,無法超越了。

不過我看過一個記錄片,宣稱年出口1800億片晶元,我立馬關掉了視頻。

絕對沒聽錯,一千八百億,是不是早就超越了。

中國的晶元工業水平能否在10年內達到世界前列呢,大家有何感想?

從美國對華為的制裁以及疫情影響導致全球缺芯,這些致命因素無疑加重了我國集成電路業的發展,我國部分高端晶元和元器件短期內無法實現國產替代,只能大規模依賴進口。

我國倚重進口主要緣於國產晶元與國際水平差距太大,而信號鏈晶元相較於電源管理晶元的設計更為復雜。我國在政策措施扶持下,中國集成電路新增產線的陸續投產以及快速發展的勢頭。

我國所需核心晶元主要依賴進口,中國晶元封裝企業市場目前的佔有率較高,部分在高端晶元器件封裝領域有較大突破。集成電路產品在功能穩定的同時,需要更小的體積及更少的外圍器件,有分析師預測到2030年集成電路產業將擴大至5倍以上。

半導體晶元作為數字時代的基石。

不僅是是信息技術產業的核心,更是保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業,已經成為了全世界的必爭賽道。晶元國產化替代已經到了加速的窗口期,這也將給A股的晶元板塊帶來巨大的投資機遇。

拜登簽署了《晶元和科學法案》。美國在「晶元法案」中加入「中國護欄」條款,進一步限制和阻止中國晶元先進製造能力的發展。雖然美國出口管制政策短期對國內產業鏈有所影響,但中長期來看更加凸顯國內半導體核心底層產業鏈自主可控的重要性。

中國晶元技術發展到哪一步了?

晶元行業的設計領域是指從規范制定、架構設計到流片的所有過程。 很多朋友可能不知道什麼是tape out。 換句話說,對於晶元設計來說,通俗的講,晶元在晶圓廠生產之前的所有過程都屬於設計領域。 在晶元行業,我們把只從事晶元設計,沒有其他生產、封裝、測試業務的公司稱為無晶圓廠或設計公司,如國內的華為海思、紫光展銳、中興微電子、比特大陸、寒武紀、匯頂科技、 全志就是這樣的公司,美國的高通和博通也是。 而同時擁有晶元業務和晶元晶圓製造業務的公司,我們稱之為IDM,國內的士蘭微屬於這類公司,美國的英特爾,韓國的三星和海力士,義大利的意法半導體也屬於這一類。 這樣的公司。

對於世界知名的晶元設計公司,請注意,它僅指報告盈利數據的前 10 家公司,有些公司可能更高,但沒有公布數據。 這里只統計發布財報數據的前十名公司。 以下數據僅指晶元設計公司,不包括台積電、格芯等晶圓廠,也不包括晶元原材料和半導體設備公司。 上面的文字講述了前十名的設計公司是如何優秀的,他們的業績是如何飆升的。 下面我們從晶元的具體細分來看,看看大陸公司在晶元設計各個領域與世界先進水平的差異。 看看每個晶元設計領域是否有可能在十年內達到世界前列,我們將從處理器晶元、通信晶元、存儲晶元、消費電子晶元、FPGA晶元幾個主要領域進行比較。

一、CPU處理器類晶元它包括移動設備的處理器,如手機和平板電腦,微處理器,如台式電腦和筆記本電腦,以及嵌入式設備處理器。 手機處理器晶元國內與世界領先水平存在較大差距。 全球知名的手機處理器廠商包括高通、MTK(聯發科),蘋果和三星也有自己的手機處理器晶元。 國內大部分手機廠商,比如小米、vivo、oppo,都使用高通或者聯發科處理器核心! 國內手機處理器設計的主要廠商是華為海思。 但是,由於眾所周知的原因,台積電無法提供海思代工晶元,所以華為的麒麟晶元現在陷入了尷尬的境地!

目前國內其他公司,據我所知,只有紫光展銳研發的虎賁T7510晶元。 該晶元採用台積電的12nm工藝。 根據網上的說法,這顆晶元相當於高通驍龍710系列。 在國內手機廠商中,似乎只有海信使用過這款處理器晶元。 看下圖,從2020年第一季度到2021年第二季度,全球手機處理器市場份額,華為海思持續下滑,市場份額從12%下降到3%,而市場份額 聯發科從 24% 增加。  %增至38%,而另一家大陸公司展銳則維持在5%。

二、目前,華為手機處理器晶元以晶元生產為主。 原本華為海思接近手機處理器晶元第一梯隊,但受美國制裁影響,其先進製程處理器晶元無法流片,導致手機處理器項目擱置。 未來十年,如果華為海思仍受到美國制裁,國產手機處理器晶元恐怕只能寄希望於紫光展銳! 紫光展銳目前處於手機處理器研發第二梯隊。 未來十年,如果國內手機廠商願意與展銳合作,在部分機型手機中使用展銳的處理器晶元,展銳可能在十年後。 多年後,將接近第一梯隊,甚至進入手機處理器第一梯隊,達到世界領先水平!

三、這個領域能夠對英特爾構成威脅的,估計只有AMD了。目前這個國家和美國差距太大了! 目前兆芯正在研發x86處理器,而且近兩年似乎已經發布了與英特爾第七代產品性能相當的處理器。 此外,海光也在做微機處理器晶元,不過採用的是AMD的禪宗架構。 未來十年,這塊很難追上英特爾和AMD達到世界領先水平! 微處理器和微控制器微處理器)和微控制器現在正在模糊界限並將兩者結合在一起。 

在這一領域,荷蘭的NXP、美國的Microchip、德州儀器、飛思卡爾、義大利的意法半導體、日本的瑞薩電子都處於領先地位。 在國內,我只知道深圳科創板上市公司芯海科技主要從事這項業務。 微和中科黎明。 新成立的初創公司是 Moore Thread 和 Biren。 但國內企業與英偉達、英特爾、AMD在GPU領域差距巨大,短時間內不可能趕上。 在圖像處理GPU方面,中國必須努力追趕。 在我看來,未來十年在 GPU 晶元上趕超英偉達和 AMD 將非常困難!

四、通信晶元傳播是一個大概念,一個大范疇,各種通訊晶元也是五花八門通信可分為移動通信、wifi通信和藍牙通信。 移動通信設備中最重要的器件是射頻晶元和基帶晶元。 射頻晶元負責射頻收發、頻率合成、功率放大; 而基帶晶元負責信號處理和協議處理。 手機基帶晶元大家可能聽說過基帶但不知道它是什麼。 這東西簡直就是手機通話和上網的必備組件。 

也就是說,沒有它,手機既不能通話,也不能上網。 不言而喻。全球移動通信市場在1G-3G時代發展後,很多半導體廠商進入4G時代的基帶晶元市場。 但是,5G基帶晶元的性能要求和技術復雜度都遠高於前幾代。 目前全球只有高通、華為海思、紫光展銳、三星和聯發科發布了5G基帶晶元。 英特爾將5G通信業務賣給了蘋果,5G基帶晶元尚未推出。 基帶晶元方面,中國大陸有華為海思和紫光展銳,台灣有聯發科。

國產晶元訂單量井噴,國產晶元現在處於什麼水平?

中國現在能做14nm晶元。

14nm並不是停在實驗室裡面的研發,也不是投產,而是規模量產。此外90nm光刻機、5nm刻蝕機、12英寸大矽片、國產CPU、5G晶元等也實現突破。此次14nm雖然量產,但其實與國際水平還有著較大的差距,尤其是光刻機,我們還依舊依賴著國外的技術,光刻機大概率還是用ASML的。

光刻機的技術我們目前還難掌握,製程也沒有國外3nm,5nm先進,但3nm雖先進,但3nm的成本過高,市場需求量也沒那麼大,所以就留給了我們彎道超車的機會,在我們不斷加大研發和人才培養的現狀下,相信未來我們定可以實現晶元自主。

手機晶元行業

在手機晶元行業,尤其是高性能晶元領域,依舊處於高通、聯發科、海思、三星以及蘋果五家爭霸的局面,但同時具有手機終端製造能力和晶元研發能力的只有海思和三星,而高通和聯發科則只提供解決方案,沒有終端。

比較特殊的是蘋果,其晶元自主設計但委託生產,同時完全自用。其中三星的Exynos晶元除用於自家高端手機外,只有魅族採用;而多年來,海思處理器一般都應用在華為的明星機型上面。

以現在的發展速速,中國的晶元工業水平能否在10年內達到世界前列呢?

國產晶元現在處於什麼水平:

中國的晶元製造技術在快速發展,同時存在工藝落後、產能不足、人才緊缺等問題。

目前發達國家的晶元工藝是要比國內的先進很多,而國內晶元發展也是屢屢受到阻礙,但這些都只是短暫的,同時還能刺激國產晶元的發展節奏,在未來不久的時間中,國產晶元會有著越發壯大,遲早會追趕上發達國家的腳步。

但是另一方面,中國集成電路製造工藝落後國際同行兩代,預計於2019年1月,中國可完成14納米級產品製造,同期國外可完成7納米級產品製造;產能嚴重不足,50%的晶元依賴進口;同時中國的產能和需求之間結構失配,實際能夠生產的產品,與市場需求不匹配;長期的代工模式導致設計能力和製造能力失配、核心技術缺失;投資混亂、研發投入和人才不足等問題,導致中國集成電路產業目前總體還處於「核心技術受制於人、產品處於中低端」的狀態,並且在很長的一段時間內無法根本改變。

再具體一點的,數字電路部分的晶元設計我們還可以抄一抄、趕上來,但是在模擬電路部分,我們的晶振、AD採集卡等產品的精度還不夠高,積累得還不夠,核心技術還沒有把握到手裡。

2、在手機、礦機領域,「中國芯」已佔有一席之地

雖然中國的晶元產業整體上還比較落後,但是這並不妨礙我們在一些具體的應用場景中造出自己的晶元。

舉兩個例子,一個是手機晶元、一個是新興的區塊鏈技術中的底層——「挖礦」用的計算晶元。

在移動互聯網的大潮中,中國企業早早介入了手機晶元的研發之中,在手機這個應用場景中佔有了自己的地位。

在區塊鏈技術火爆的今天,礦機專用的晶元基本上已經被中國的產品所壟斷。挖礦用的晶元起初只是普通電腦的CPU,後來是GPU、FPGA晶元,再後來中國的創業者通過把其中不必要的部件都減掉,造出來專門用來挖礦的晶元,把算力和能耗發揮到極致,再加上中國強大的基礎製造體系,一舉壟斷了這個新興的市場。

在傳統晶元領域已經被巨頭壟斷的當今,一些面向專門的應用領域的晶元是中國未來實現彎道超車的重點,除了上面提到的手機晶元、礦機晶元,還有專門用於人工智慧計算的AI晶元等等。

個人認為中國的晶元工業水平能否在10年內達到世界前列不太可能。因為發展也是需要時間來沉澱。

雖然我特希望中國的科技行業早日領先世界,但現實不能脫離,飯要一口一口吃,尤其是我們現在的基礎材料和基礎軟體問題,才是最嚴重的,一旦軟體和材料人家卡了脖子,那才是最要命的。

所以現在科技之路任重道遠,我們確實太缺少數學家,物理學家了,聯想到我們的教育問題該怎麼培養數學天才,物理天才呢?這可能是深一步的問題。返回中芯國際,我個人認為中國最起碼要再做一個晶元製造公司,尤其是瞄準國產供應鏈,國家控股不上市,保證我國有把握。

實際上我不太喜歡中芯國際,主要有以下幾點:

1本次漲價,其實漲價無可厚非,也是正常的,但它除了現在已經在生產線上的外,對已經簽訂的合同全部漲價,這是否違反合同法?而且不管人家為此合同付了多少錢,只要沒生產就漲價,嚴重的違法合同法,典型的資本家也沒有幾家吧,現在是賣方市場,但如此作為會給商家及世界留下什麼印象呢?

2限制,以及高端光刻機沒有辦法得到,直接導致了中芯國際在晶元製造領域始終是一個二流甚至三流。

3隨著中國晶元製造供應商的崛起,尤其是國產光刻機或者碳基晶元突破後,國家勢必要再造一家國家絕對控股的公司,國家的根本大計怎麼能掌握在資本手裡呢?所以當中國科技崛起時,中芯國際在國內也不會是最好的。

最後,中國晶元要趕上世界先進水平,一是需要政府大力扶持相關企業,優先發展,二是晶元企業要找准研究方向,加大投入科研經費,三是國家需要培養大批研究晶元的專業人才。

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