显微镜下“雕刻”出的芯片为大数据提速,这家汉企出货量全国第一


长江日报大武汉客户端1月13日讯(见习记者雷心蕊)接近一粒米大小的黑色芯片上接着几根颜色不同的长长的“尾巴”,这就是驿路通科技股份有限公司研发的AWG-Mux和Demux,即芯片型无源平面光波导器件。
“简单点来说,就是芯片加上光纤。”1月11日,在位于东湖新技术开发区的驿路通总部,公司副总经理余创向记者介绍道。身材如此小巧的芯片,却承载着数据中心庞大的传送量。
“可能光听数据中心会感觉离大家生活比较远,换句话说,这两款产品就是为‘5G’而生的。”他说,AWG-Mux和Demux这两款芯片产品就是用于数据的高速传输,人们日常生活中用到的云端也算其中一种。“假设用户想要把一份大文件传送到云端储存,这个传输过程一般由数据中心来完成。我们的产品所做的就是在这个过程中将数据由电信号转化为光信号,给它们提速。”转化为光信号的讯息传输效率与光速相同,达到每秒30万公里,从容量的角度来说,光信号和光一样不占据空间,也可以说是无限容纳。

余创展示AWG-Mux和Demux这两款产品。见习记者雷心蕊 摄
记者在车间内看到,整个产品仅仅有一个手指头那么长,前端的芯片更是只有一粒米的长度。余创向记者展示,真正用到的芯片部分仅仅只有9毫米,其余的都是保护芯片的材料。体积小、质量轻的特质,使它可以带来更低的功耗,对数据中心而言,每一分的功耗优化,都可以带来用电、运维成本的大幅降低。
显微镜下研磨抛光
芯片制作精度达0.2微米 
9毫米的芯片,制作起来需要更细致的工艺。而这种具备高技术门槛的工艺方法,是驿路通的“绝活”之一。相较于行业内0.5微米精度的标准,他们实现了将毫米级芯片在显微镜下进行研磨和抛光,加工精度可达0.2微米,并可同时实现对多个单颗芯片端面微裂纹和角度检测,能提高检测效率。

车间内,工作人员正在用显微镜检查芯片研磨程度。见习记者雷心蕊 摄
“切割用的是我们独家研发的机器,研磨则是由检测搭配机器。”研磨室内,许多工作人员正认真地用显微镜观察刚送来的芯片。余创展示了桌上摆着的黑色晶片,他说:“这指甲盖大小的其实是有玻璃盖保护的芯片,里面真正有用的部分更薄更小。”
余创表示,制作芯片的硅基原料最大的特性就是脆,这也是加工与研磨中的难点。根据这一特性,余创与团队的技术人员反复研究方案,终于找到了特殊的工艺技巧——在硅基芯片表面覆盖具保护作用的玻璃盖板,降低研磨过程中崩边、裂纹等不良率。研磨过程中,工作人员先用显微镜观察芯片,再通过显示屏观察芯片的研磨过程,这往往需要一个小时的时间。据介绍,驿路通的芯片良率已经达到了94%,有的系列产品甚至达到了99%。
专注做好一件事
每年销售量增长30%
“2017年之前,我们做的产品大而全,别人能做但不做的,我们做。2017年之后,我们改变了企业发展思路,做别人做不了的、别人能做但做不好的,开始做自己擅长的产品。”认准方向后的驿路通开始专攻芯片型平面波导器件,它也成为企业的拳头产品。据余创介绍,每一年,芯片型平面波导器件的销售额都在增长,在刚刚过去的2021年中,它的销售量已经占到了整个企业的50%。同类型产品中,驿路通占湖北市场销售量的60%,位居第一。
不仅如此,驿路通还在不断寻求突破与创新。企业认为技术理论设计上存在短板,为了补链,跟华中科技大学、湖北工业大学等11家国家重点985、211高校合作,潜心科研,力争做到更专更精。在2021年度湖北省科学技术奖的评比中,驿路通凭借着光网络中无源平面光波导器件的关键技术荣获了三等奖。

在驿路通的车间内,流水线上的工作人员正在认真检查芯片。见习记者雷心蕊 摄
目前,驿路通仍在加大研发力度,企业15%员工都为研发人员,并保持每年2到3款新品的推出频率。企业研发的芯片型平面波导器件产品——AWG-Mux和Demux出货量已排名全国第一,预计明年将增加两条生产该产品的流水线来供应市场所需。
【编辑:肖翩】
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图片来源:unsplash
记者 |伍洋宇
1月12日,成立三年的车规级芯片企业芯驰科技对外公布了自己的一些成果。
IHS Markit数据显示,到2025年全球半导体市场将突破4000亿元,而中国汽车半导体市场将达到1200亿元,较当下实现翻倍。面向这片增长可观的市场,芯驰科技已完成从流片到量产出货的目标,服务250余家客户,覆盖国内70%以上车厂,获得超50个定点(车厂指定生产)。 
据介绍,芯驰科技共有四个系列产品,覆盖智能座舱、智能驾驶、安全控制和智能网关四大领域。
X9系列智能座舱芯片面向整车构建智能化的汽车驾驶和乘坐空间,其中,X9U可支持前排仪表、中控屏、HUD、娱乐屏等多达10个独立全高清显示屏;V9系列芯片则面向自动驾驶及ADAS,包含自动驾驶域控和运控计算平台,V9T定位在L2+级别;G9系列则为智能网关芯片。ASIL D级别的MCU芯片将于2022年发布。
其中,自动驾驶芯片是目前汽车芯片产业链中竞争颇为激烈的一环。芯驰科技自动驾驶负责人陶圣认为,目前自动驾驶行业是属于L2+的时代,预计2023年进入L3规模量产,2025年跨入L4规模化研发。
此外,芯驰还与超过200家生态合作伙伴合作,覆盖操作系统、虚拟化、工具、协议栈、HMI等多个方面。
不过,芯驰科技对自身仅定位于“芯片供应商”,最终的集成环节将由其一级供应商或合作伙伴完成,芯驰的主要任务是配合合作伙伴打造能够量产的产品形态。
“我们会为客户开放丰富的接口,这些接口可能是一般的芯片厂商不会开放出来的,因为它涉及到很多芯片的秘密。”陶圣表示,“我们会把它做成一个良好的硬件接口模式,通过软件封装的方法传递出来。” 
对于公司产品的竞争力,芯驰科技副总裁徐超强调了汽车芯片的壁垒,相较于更关注性能、功耗、成本的消费级芯片,车规级芯片更需要具备可靠性、安全性、一致性和长效性等特点。 
对此,芯驰科技的努力在于拿下相应标准,已获得AEC-Q100可靠性认证、ISO26262 ASIL D功能安全流程认证、ISO26262 ASIL B功能安全产品认证和国密信息安全产品认证。
对于从定点到量产的周期,徐超回应道,“以前是大概16个月左右会上车,现在最快的一个项目从定点到量产大概不到6个月,今年2月第一个项目将量产上车。”
他进一步解释称,过去车企量产会经过两冬一夏的测试,但随着实验条件进步以及车型发布节奏加快,曾经一款车型从SOP到量产落地所需约48个月时间已被压缩至24到48个月。而电子元器件部分,随着供应商们对规范、测试标准的理解加深,环境模拟等方面水平也会上升,进而加速整个量产过程。
“这当中也有一个窗口的问题:你是不是正好在那个车型的(时间)点进去。”徐超说,“如果不是的话,(量产周期)可能会延长。因为缺芯,很多车企目前在验证和周期上会主动压缩。”
而面对仍然严峻的全球缺芯形势,徐超表示,芯驰科技有台积电和日月光两位合作伙伴,这在一定程度上能够支撑其供应链平稳运转。
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运营商财经 康钊/文

1月12日消息,据日媒报道,日本已通过芯片补贴法案,最快3月就会生效。日本将提供52亿美元补贴芯片制造商。但厂商拿到补贴可能要达到一定要求,日本准备要求芯片商工厂至少维持生产10年。
这显然是针对台积电。此前2021年10月,台积电层表示,计划2022年在日本建设新工厂、2024年投产,台积电将与索尼集团共同在熊本县建设芯片工厂。目前还没有其他外国芯片厂商要去日本建厂。
据悉,台积电或为设厂总投资约8000亿日元(约460亿元人民币),而其中近一半资金或将由日本提供,理由是“经济安全保障”。  而此次的消息则是在熊本县建厂的台积电将会拿到4000亿日元(约34.7亿美元)补贴。正好是台积电去年10月透露的在日本建厂投资金额的一半,说明日本确实为台积电建厂出资一半。
这些钱也不是那么好拿的。日本准备要求芯片商工厂至少维持生产10年。另外,日本可能会提出其它要求,比如在短缺时增加产能、守护好关键技术、向拿到补贴的工厂持续投资。如果厂商撤离,就要退还部分补贴。
日本此举是为了稳定芯片供应。在上个世纪八十年代,日本曾是全球半导体产业最发达的国家,但日本很多半导体厂商近年来经营出现变化,逐渐在尖端半导体生产所需的大型投资竞争中掉队。而半导体受中美对立影响,供应链出现混乱,经济安全保障越来越重要。日本吸引台积电建厂,是为了确保汽车电子等产业有稳定的芯片保障。
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集微网消息,据美国半导体行业协会(SIA)2022年1月10日发表的评论文章,中国大陆公司的全球芯片销售额正在增长,这主要是由于中美之间的竞争局势以及中国大陆推动芯片行业发展的努力,包括政府补贴、采购优惠和其他优惠政策。

图源:网络
就在五年前,中国大陆的半导体器件销售额为130亿美元,仅占全球芯片销售额的3.8%。然而,根据SIA的分析,2020年,中国大陆半导体行业实现了前所未有的30.6%的年增长率,年总销售额达到398亿美元。增长的跃升帮助中国大陆在2020年占据了全球半导体市场9%的份额,连续两年超过中国台湾,紧随各占10%市场份额的日本和欧盟。2021年的销售数据尚未公布。
如果中国大陆半导体发展继续保持强劲势头,即在未来三年保持30%的复合年增长率,并假设其他国家/地区的产业增长率保持不变,到2024年,中国大陆半导体产业的年收入可能达到1160亿美元,占据超过17.4 %的全球市场份额。这将使中国大陆在全球市场上的份额仅次于美国和韩国。

根据主要国家和地区划分的全球半导体市场份额
图源:SIA
中国大陆涌入半导体行业的新公司数量同样惊人。2020年有近1.5万家中国大陆企业注册为半导体企业。这些新公司中有大量是专门从事GPU、EDA、FPGA、AI计算和其他高端芯片设计的无晶圆厂初创公司。其中许多公司正在开发先进的芯片,在尖端工艺节点上设计和流片设备。中国大陆高端逻辑器件的销售也在加速增长,中国大陆CPU、GPU和FPGA部门的总收入以每年128%的速度增长,到2020年收入接近10亿美元,高于2015年的微薄6000万美元。

图源:SIA
中国大陆半导体企业实现强劲增长
根据SIA的分析,在中国半导体供应链的所有四个子领域——无晶圆厂、IDM、代工和 OSAT——中国大陆公司去年的收入都录得快速增长,年增长率分别为 36%、23%、32%、23%。中国大陆领先的半导体公司有望在多个子市场向中国国内乃至全球扩张。

图源:SIA
SIA分析进一步显示,2020年,中国大陆在全球无晶圆半导体领域的市场份额高达16%,排名第三,仅次于美国和中国台湾,高于2015年的10%。受益于中国庞大的消费市场和5G市场,中国大陆最大的芯片设计商华为旗下的海思半导体在2020年创造了近100亿美元的收入。其他中国无晶圆厂公司,如通信芯片供应商紫光展锐、MCU和NOR闪存设计商兆易创新、指纹芯片公司汇顶科技以及图像传感器设计商格科微电子和豪威科技(一家被中国收购的总部在美国的公司)均报告了20-40%的年增长率,成为了中国大陆顶级的无晶圆厂公司。此外,除了供应中国大陆OEM外,兆易创新、豪威科技、汇顶科技已进入全球前三大智能手机厂商供应链。
与此同时,中国大陆消费电子和家电OEM以及领先的互联网公司也通过内部设计芯片和投资老牌半导体公司的方式加大了向半导体领域的扩张力度,在过去两年中在设计先进芯片和建立国产供应链方面取得了显著进展。

图源:SIA
中国大陆芯片制造继续扩张
中国大陆还在构建其半导体制造供应链方面保持强劲增长,2021年宣布新增28个晶圆厂建设项目,新计划资金总额为260亿美元。
在芯片制造方面,由于华为等被列入美国政府的实体清单,中国大陆半导体产业在很大程度上暂停了先进逻辑节点制造的开发,并将大部分资金转向成熟工艺制造技术。由于这一变化,从2020年9月到2021年11月,中国大陆晶圆制造商在成熟工艺节点(>=14nm)上增加了近50万片/月的晶圆(WPM)产能,而在先进节点上仅增加了1万片产能。仅中国大陆的晶圆产能增长就占全球总量的26%。2021年,中国大陆也开始了国产手机19nm DDR4 DRAM设备和64层3D NAND闪存芯片的商业出货。虽然中国存储器行业仍处于发展初期,但预计中国存储器企业在未来五年内将实现40-50%的年复合增长率并具有很强的竞争力。在后端生产方面,中国在外包组装、封装和测试(OSAT)方面处于全球领先地位,其三大OSAT厂商合计占据全球35%以上的市场份额。
种种迹象表明,中国大陆半导体芯片销售的快速增长很可能会持续,这在很大程度上得益于中国中央政府坚定不移的承诺以及面对中美竞争的强有力政策支持。尽管中国大陆要赶上现有的行业领先者还有很长的路要走——尤其是在先进节点代工生产、设备和材料方面——但预计未来十年差距将缩小。(校对/隐德莱希)
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