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半导体与集成电路产业锚定“强芯行动”

来源:未知发布时间:2022-06-21 09:35:09作者:IC宝宝

壮龙头、补短板、搭平台、拓赛道

  坪山正在建设的云轨将中芯国际厂区与坪山其他地区串珠成链。

  它可能只有指甲盖大小,里面却可以集成上百亿个晶体管,经由复杂的电路系统,传输特定的指令和数据,这就是被称为电子产品“心脏”的集成电路(IC)。

  作为中国IC产业重镇之一,深圳IC产业近年来保持快速增长态势,构建起以设计、制造、封测、设备和材料为重点的特色产业群,产业“强芯行动”不断向纵深发展。

ic芯片用途

  产业集聚初具规模

  半导体与IC产业链中,分布着芯片设计、制造、封装测试,并衍生出原材料、生产设备及零部件。深圳是我国半导体与IC产品的集散中心、应用中心和设计中心,也是被科技部批准建立的8个国家集成电路设计产业化基地之一。

  据统计,2021年深圳市IC产业主营业务收入超过1100亿元,位居全国前列,其中设计业尤为突出,涌现了海思半导体、中兴微电子、汇顶科技(603160)、比亚迪(002594)半导体、国微电子等一批龙头骨干企业。深圳还拥有国家第三代半导体技术创新中心、国家示范性微电子学院等公共平台,产业生态不断完善,产业集聚初具规模。

  设计端深耕做强

  通勤高峰期,手持一张交通卡,就能实现“无感过闸+多物理路线通行识别”的无感速通体验。在近日举行的基于多芯片和复杂射频系统的地铁闸机“无感离线过闸”应用演示中,汇顶科技联合深圳通有限公司共同展示了这样一幅智慧出行的画面。

  作为一家基于芯片设计和软件开发的整体应用解决方案提供商,汇顶科技此次与深圳通合作,也是该公司通过IC设计方案提升轨道交通通行效率的一次实践。

  处于产业链上游的IC设计在产业链中占有较大价值量,它将具体的功能、性能等要求转化为物理层面的电路设计版图,并通过制造环节实现产品化。

  纵观整个深圳IC产业,IC设计堪称主力,不仅产业规模大,相关企业数量占比也超过七成。近年来,面对错综复杂的市场环境,深圳IC设计企业展现出强大的发展韧性。来源于中国半导体行业协会集成电路设计分会的统计显示,尽管去年受多重因素影响,深圳IC产业营收有所萎缩,但IC设计产业规模仍居全国三甲行列。

  成立于1993年的深圳市国微电子有限公司是国家“909”工程首家启动的IC设计公司,隶属于紫光集团旗下上市公司紫光国微(002049),后者在去年营收和净利润均大幅增长的情况下,今年一季度仍保持两位数的强劲增长态势。

  6年前落户龙岗的深圳华大北斗科技股份有限公司从事导航定位芯片、算法及产品的自主设计、研发,曾发布全球首颗支持新一代北斗三号信号体制的多系统多频高精度SoC芯片。

  5月18日,华大北斗董事长兼总经理孙中亮在发布应用成果时介绍,搭载国产北斗高精度定位芯片的北斗高精度共享单车投放量已突破500万辆。

  北斗高精度芯片在共享单车领域的规模化应用,只是北斗创新应用发展的一个缩影。孙中亮表示,以华大北斗为代表的北斗芯片已经深入到北斗卫星导航应用的各个领域,包括智能手机、车载设备、穿戴设备、物流跟踪、道路设施、无人机,以及无人驾驶的研发测试中。

  补齐制造端短板

  制造业规模不足是深圳半导体与IC产业的一块短板。此外,重大功能型平台布局有待强化,专业规划的IC产业园区还不够,制造端短板亟待补齐。

  今年5月正式对外发布的《深圳市2022年重大项目计划》透露了深圳在这方面进击的信息。

  中芯国际集成电路制造(深圳)有限公司12英寸集成电路生产线项目(F16)出现在项目清单的首位。该项目将建设12英寸晶圆代工生产线所需的大宗气站及化学品仓库等配套设施。建成后可提供生产所使用的氮气、氧气等大宗气体以及酸碱等化学品,配套月投12英寸晶圆4万片的生产能力,补足深圳集成电路制造产业链薄弱环节。

  从去年开始,全球半导体产能出现较大缺口,尤其是成熟制程的芯片缺口很大。深圳市积极支持中芯国际扩产现有8英寸生产线、新建12英寸芯片生产线。随着中芯国际产能的持续扩充,也带动了一批芯片设计企业的发展壮大。据统计,深圳市实现年销售额过亿元的芯片设计企业数量已从2020年的29家增长到去年的50家。

  6月13日,记者来到位于坪山的中芯国际深圳厂区,12英寸集成电路生产线配套项目的施工现场紧挨着现厂区。当天中午,不断有身穿橙色、黄色马甲的工作人员经由厂区2号门进入工地。现场分布着多台工程吊机、挖掘机,陆续有纯电动重卡进出。厂区3号门附近,工人们正忙着将外围铁栏杆重新刷上蓝漆。

  此外,华润微大湾区12英寸先进工艺集成电路生产线项目也出现在了深圳市2022年重点推进的前期重大项目清单中。

  作为一家垂直整合制造模式的半导体企业,华润微在芯片设计、制造上都具有不俗实力。去年12月,深圳宝安区与华润微电子签约,拟在宝安设立南方总部,开展高端制造、研发、创新业务。华润微的到来将为深圳补齐IC制造环节进一步加码。

  汽车芯片藏雄心

  在汽车芯片领域,藏着深企弯道超车的雄心。

  尽管IPO过程一波三折,但目前已进入上市提交注册阶段的比亚迪半导体股份有限公司是撑起这份雄心的重要参与者之一。

  早在2002年成立的比亚迪IC设计部,与企业造车和电池计划几乎同时起步。如今,比亚迪已经埋头“造芯”20年。6月2日,在回答比亚迪半导体的核心优势是什么时,比亚迪董秘称,比亚迪半导体以车规级半导体为核心,产品已基本覆盖新能源汽车核心应用领域,同步推动工业、家电、新能源、消费电子等领域的半导体业务发展。

  比亚迪半导体的招股书显示,无论是IGBT芯片,还是碳化硅模块,公司均进行了布局。除了供应比亚迪汽车,其半导体产品已进入小鹏汽车、东风岚图、宇通汽车、小康汽车、长安汽车等车企的供应商体系。

  与此同时,汇顶科技研发的车规级触控芯片和指纹芯片也出现在大型车企的产品上。

  广东省半导体行业协会执行会长连波表示,当前半导体发展到了关键时期,整个行业要朝着芯片自主、软件可控、系统可信、门类齐全的方向迈进。而汽车电子的发展更加强调半导体和软件集成作用,是提升效率弯道超车的重要机遇。

  中国汽研(601965)电子通信与软件测评研究中心主任雷剑梅认为,芯片的国产替代不仅需要娴熟的技术、完善的服务体系,加快构建系统的测评标准体系也迫在眉睫。

  发力第三代半导体

  位于坪山区丹梓大道与光科三路交会处西南角的青铜剑科技大厦项目工地一片热火朝天,主体工程已经建到地面第四层。按照规划,这里将建设碳化硅功率器件研发中心及车规级碳化硅功率模块封装产线等,是深圳加快第三代半导体产业发展的重要布局,预计明年初建成。

  在发展半导体与集成电路产业集群过程中,第三代半导体被视为后摩尔时代实现芯片性能突破的核心技术之一。以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、金刚石为代表的第三代半导体材料在光电子和微电子领域具有重要的应用价值。

  2016年在深圳南山区创立的基本半导体有限公司是国内第三代半导体行业的创新企业,基本半导体总经理和巍巍透露,目前公司已掌握碳化硅功率器件关键核心技术,围绕芯片设计、制造工艺、封装测试、驱动应用等环节,累计申请近200项国内外知识产权。

  去年9月16日,深圳市重投天科半导体有限公司成功竞得宝安区石岩街道一宗面积为73650.81平方米的地块。该宗地为深圳市第三代半导体产业链重点产业项目用地,将用于建设碳化硅单晶和外延片生产线,计划4年内竣工投产。

  此前,科技部已批复支持广东省和江苏省建设国家第三代半导体技术创新中心,该中心由深圳市政府、江苏省政府共同支持建设。

  “在第三代半导体上,我国与发达国家的差距相对较小,加之我国具有较大的市场容量,因此选择第三代半导体技术进行重点突破,前景可期。”和巍巍说。