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中国“再生芯片”芯片发展现状

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中国“再生芯片”芯片发展现状
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编辑时间 : 2021-01-21

  如果半导体芯片行业是连续一百层,那么中国目前最好的发展就是把精力集中在离用户最近的层,越往高处走,墨水越少。这是中国最大的困境。芯片产业链底层的芯片应用覆盖的消费量很大,但核心技术和专利占了上风。中国虽然和孙悟空一样,可以在应用层面做出奇怪的改变,但无论如何还是摆脱不了如来的手掌。

  简单描述一下半导体产业链的构建,从顶层是IP,IP库,设计工具,制造,材料,设计,底层芯片,构建的形状就像一个金字塔,顶层供应商少,竞争少,利润大,产品竞争大,顶层压制。

  长期以来,中国半导体行业一直有自己的建筑理念,专注于知识产权、制造和设计。知识产权发展分为两个阶段。第一个确实想从自身发展,但是后来韩核心了,龙芯的结果是众所周知的,所以政府也沦落到提倡完全自主发展。相反,战略合作和合并的形式将实现现有的知识产权。著名的例子是arm和授权的中国合资企业,专门针对国内企业。其他核心都有通过X86核心的迹象,sea  ray会从AMD拿到X86架构。

  但是中国的一些厂商已经成功构建了自己的IP核,比如前几天阿里巴巴收购的中天威,但是主要用于嵌入式应用等场景。制造部门包括中芯国际等铸造厂和上海信阳等硅片制造商,都与材料有关。还有不止一波。这个发展的核心是经常遇到技术发展困难,技术代沟超过三代的龙头企业。保守估计需要十年才有机会追到巨人。这不仅仅是资金的问题,很难突破积累。在芯片制造过程中,雕刻与经验的积累和不断的试错有关。这不是一个简单的复制过程就能实现的。甚至不同的环境都会影响这个过程的发展。TSMC将竹子工厂搬到南方是一个挫折,这不能有效地增加产量。原来南柯的空气质量差才是罪魁祸首。

  另外,铸造厂的工作环境太恶劣,需要长时间加班。但在中国,高薪工作太多,APP应用行业、新媒体行业、知名BAT企业等。这些工作不仅工资高,而且工作时间也不那么拥挤。虽然投资资本可以用来改善待遇,购买设备,但是真正的技术积累是买不到的,可以得到一个机会,帮助梁梦松这样的人才流动。没有混乱的蔡明洁,TSMC梁梦松不会。过去不成功,核心技术开发能力和产出得不到有效提升。因此,即使国内芯片制造商代工订单,大部分都流向了外部,比如TSMC,三星制造也无法独立。梁振英会给SMIC带来多大的改变还有待观察,但至少方向是正确的,预计错误会减少。过去,硅片主要集中在日本和台湾省的厂家手中,但在常的领导下,这一领域取得了重大进展。对于硅晶片,最关键的技术是用于制造硅晶片的材料的纯度,以及硅晶片表面的处理和精度。这项技术相对容易开发,所以虽然在制造上比较新,但有机会填补国内整个半导体行业供应链中的传统空白。但在设计方面,EDA工具的缺乏是中国芯片行业最难突破的障碍。目前设计工具供应商有节奏。对于Synopsys来说,导师图形,除了导师图形,已经被西门子收购,成为德国商人,剩下两个是美国人。因为设计工具本身是由大型设计专利和IP库组成,进入门槛高,除了三家EDA工具厂商和第三方供应商,几乎影响不到三大。

  中国要开发EDA工具,必须填写专利和知识产权数据库,与主流芯片代工厂沟通。事实可能证明,这个任务比建造金字塔的其他部分更加困难。最后是底层设计和成品。众所周知,芯片设计是EDA工具的使用。在很多现成的IP库里,算法或者逻辑的核心都是设计好的,然后经过测试产生的。最后一个是芯片产品。即使是国内最强大的生态人工智能芯片设计也无法避免这些过程。早期中国也经历了美国和台湾的半导体产业发展,抛光芯片的封装,模仿芯片的布线。就像汉芯一样,直接打磨从市场上买的现成芯片logo或者回收的二手芯片logo,把贴纸换成自己的产品。

  在模仿方面,早期很多比较简单的模拟和控制芯片都是这样设计的,但是模仿效果往往很差,被市场淘汰。通常需要花很长时间打磨一个LOGO才能把文字表达出来,然后几乎消失。

  经过长期发展,中国的芯片产业种类非常丰富。电源设备、信号传输如遥感、逻辑、存储、种植等厂家很多,还有一些主控芯片如指纹识别、平板移动处理器等,市场上性能不错,热点问题和人工智能。近两年来,各种专有类型和通用的人工智能计算芯片不断涌现。

  这些人工智能芯片可以分为两种。一个是类似谷歌的TPU,专注于数学计算。主要是大量乘法器——累加器(MAC)。

  中国在计算核心、主控制和传感器组件的设计和制造方面一直非常活跃。问题是,中国的半导体行业过去没有长期规划,所以很难有一个快速高效的长期规划。比如几年前,手机和平板芯片公司和现在的人工智能生态系统一样繁荣。然而,他们中只有少数人能够生存下来。最好的视觉,热门产品都有,但是一些很基础的产品,比如ADC和DAC,放大器和并行转换器外围设备都不太重,甚至在5克,巨人让专利竞争和主控部分很明显,爸爸也希望外围设备对外使用,所以关键材料和技术专利很难突破,利润更薄,做得好也很难吸引投资者的注意力,这就使得供应链对这类材料缺乏研究兴趣。因此,行业的关键供应环节由海外供应商控制。面对中兴这样的制裁,他们别无选择,只能恐慌。


  如果半导体芯片行业是连续一百层,那么中国目前最好的发展就是把精力集中在离用户最近的层,越往高处走,墨水越少。这是中国最大的困境。芯片产业链底层的芯片应用覆盖的消费量很大,但核心技术和专利占了上风。中国虽然和孙悟空一样,可以在应用层面做出奇怪的改变,但无论如何还是摆脱不了如来的手掌。

  简单描述一下半导体产业链的构建,从顶层是IP,IP库,设计工具,制造,材料,设计,底层芯片,构建的形状就像一个金字塔,顶层供应商少,竞争少,利润大,产品竞争大,顶层压制。

  长期以来,中国半导体行业一直有自己的建筑理念,专注于知识产权、制造和设计。知识产权发展分为两个阶段。第一个确实想从自身发展,但是后来韩核心了,龙芯的结果是众所周知的,所以政府也沦落到提倡完全自主发展。相反,战略合作和合并的形式将实现现有的知识产权。著名的例子是arm和授权的中国合资企业,专门针对国内企业。其他核心都有通过X86核心的迹象,sea  ray会从AMD拿到X86架构。

  但是中国的一些厂商已经成功构建了自己的IP核,比如前几天阿里巴巴收购的中天威,但是主要用于嵌入式应用等场景。制造部门包括中芯国际等铸造厂和上海信阳等硅片制造商,都与材料有关。还有不止一波。这个发展的核心是经常遇到技术发展困难,技术代沟超过三代的龙头企业。保守估计需要十年才有机会追到巨人。这不仅仅是资金的问题,很难突破积累。在芯片制造过程中,雕刻与经验的积累和不断的试错有关。这不是一个简单的复制过程就能实现的。甚至不同的环境都会影响这个过程的发展。TSMC将竹子工厂搬到南方是一个挫折,这不能有效地增加产量。原来南柯的空气质量差才是罪魁祸首。

  另外,铸造厂的工作环境太恶劣,需要长时间加班。但在中国,高薪工作太多,APP应用行业、新媒体行业、知名BAT企业等。这些工作不仅工资高,而且工作时间也不那么拥挤。虽然投资资本可以用来改善待遇,购买设备,但是真正的技术积累是买不到的,可以得到一个机会,帮助梁梦松这样的人才流动。没有混乱的蔡明洁,TSMC梁梦松不会。过去不成功,核心技术开发能力和产出得不到有效提升。因此,即使国内芯片制造商代工订单,大部分都流向了外部,比如TSMC,三星制造也无法独立。梁振英会给SMIC带来多大的改变还有待观察,但至少方向是正确的,预计错误会减少。过去,硅片主要集中在日本和台湾省的厂家手中,但在常的领导下,这一领域取得了重大进展。对于硅晶片,最关键的技术是用于制造硅晶片的材料的纯度,以及硅晶片表面的处理和精度。这项技术相对容易开发,所以虽然在制造上比较新,但有机会填补国内整个半导体行业供应链中的传统空白。但在设计方面,EDA工具的缺乏是中国芯片行业最难突破的障碍。目前设计工具供应商有节奏。对于Synopsys来说,导师图形,除了导师图形,已经被西门子收购,成为德国商人,剩下两个是美国人。因为设计工具本身是由大型设计专利和IP库组成,进入门槛高,除了三家EDA工具厂商和第三方供应商,几乎影响不到三大。

  中国要开发EDA工具,必须填写专利和知识产权数据库,与主流芯片代工厂沟通。事实可能证明,这个任务比建造金字塔的其他部分更加困难。最后是底层设计和成品。众所周知,芯片设计是EDA工具的使用。在很多现成的IP库里,算法或者逻辑的核心都是设计好的,然后经过测试产生的。最后一个是芯片产品。即使是国内最强大的生态人工智能芯片设计也无法避免这些过程。早期中国也经历了美国和台湾的半导体产业发展,抛光芯片的封装,模仿芯片的布线。就像汉芯一样,直接打磨从市场上买的现成芯片logo或者回收的二手芯片logo,把贴纸换成自己的产品。

  在模仿方面,早期很多比较简单的模拟和控制芯片都是这样设计的,但是模仿效果往往很差,被市场淘汰。通常需要花很长时间打磨一个LOGO才能把文字表达出来,然后几乎消失。

  经过长期发展,中国的芯片产业种类非常丰富。电源设备、信号传输如遥感、逻辑、存储、种植等厂家很多,还有一些主控芯片如指纹识别、平板移动处理器等,市场上性能不错,热点问题和人工智能。近两年来,各种专有类型和通用的人工智能计算芯片不断涌现。

  这些人工智能芯片可以分为两种。一个是类似谷歌的TPU,专注于数学计算。主要是大量乘法器——累加器(MAC)。

  中国在计算核心、主控制和传感器组件的设计和制造方面一直非常活跃。问题是,中国的半导体行业过去没有长期规划,所以很难有一个快速高效的长期规划。比如几年前,手机和平板芯片公司和现在的人工智能生态系统一样繁荣。然而,他们中只有少数人能够生存下来。最好的视觉,热门产品都有,但是一些很基础的产品,比如ADC和DAC,放大器和并行转换器外围设备都不太重,甚至在5克,巨人让专利竞争和主控部分很明显,爸爸也希望外围设备对外使用,所以关键材料和技术专利很难突破,利润更薄,做得好也很难吸引投资者的注意力,这就使得供应链对这类材料缺乏研究兴趣。因此,行业的关键供应环节由海外供应商控制。面对中兴这样的制裁,他们别无选择,只能恐慌。


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