盘点“2018全球半导体产业十大代表性事件

回望2018年全球半导体行业可说风起云涌。中美贸易争端从货品到高科技竞赛角力,国内半导体知名企业与供应链皆深受影响与冲击,与全球市场增速放缓不同,我国集成电路行业仍持续保持快速发展态势,csia预估2018年总体集成电路产业规模将达5740亿元,较2017年5411亿元增长6%。
尽管从外部环境方面,中国半导体产业受国家利好政策的支持,整体表现优于全球水平,但也出现了投资过热、研发投入不足、人才缺口明显等问题,加之中美贸易摩擦的升温,虽然表面上波澜不惊,但背后则暗潮涌动。其中2018年最为明显的两个现象,当属全球半导体产业迁移所带来的新旧势力冲突与中美角力的风起云涌。
市场方面,供需动态更显脆弱,企业进入深度整合的进程当中。受存储器价格大幅上涨红利,全球半导体市场整体依旧保持良好增长,但随着产能不再吃紧,各种尺寸晶圆代工产能利用率下滑,以及需求端缺乏带动增长产品,半导体产业传出更多砍单消息。
辞旧迎新,新年伊始之际,《digitimes》盘点“2018全球半导体产业十大代表性事件”,尤其着重于对中国半导体行业影响深远的十件大事进行总结梳理与点评,以期展望未来新的一年里迎新也“赢芯”。
一、长江存储打破垄断 推全新3d nand架构 
2018年8月7日,作为nand行业的新晋者,长江存储科技有限责任公司发布其突破性技术——xtacking™。xtacking™技术充分利用存储单元和外围电路的独立加工优势,实现了并行的、模块化的产品设计及制造,相比传统3d nand具有更高的存储密度,同时开发时间可缩短三个月,生产周期可缩短20%。
此外,这种模块化的方式也为引入nand外围电路的创新功能以实现nand闪存的定制化提供了可能。目前长江存储已成功将xtacking tm技术应用于其第二代3d nand产品的开发,该产品预计于2019年进入量产阶段。
点评:作为通用芯片之一,存储器如2017年般继续入选2018年最热的关键词之一。受市场内外多种因素影响,全球存储器价格今年上半年度依旧高居不下,为解决“卡脖子”问题,中国大力布局投入存储产业,包括国家集成电路产业投资基金和紫光集团共同投资的长江存储、福建晋华与合肥长鑫。其中长江存储xtackingtm技术无疑是中国集成电路闪存芯片产业规模化发展“零”的突破,闯出一条自主创新、打破垄断的新路。
二、“中兴事件”、孟晚舟被捕 剑指缺芯之痛
对于国产半导体业者而言,2018年最难以忘怀的事情无疑是“中兴事件”了。2018年4月16日晚,美国商务部发布公告称,中兴违反了2017年与美国政府达成的和解协议,指控中兴非法向伊朗和朝鲜出口,因此,将于未来七年内禁止美国企业与中兴通讯开展任何业务往来。而该公告一出,中兴立即陷入停滞状态。
在经过3个月的斡旋之后,中兴通讯宣布“解禁了!痛定思痛!再踏征程!”的标语。2018年7月14日,美国商务部正式解除了“美国公司向中兴通讯禁售商品”的禁令,允许这家中国第二大电信设备制造商恢复营业。然而中兴也为此付出了巨大的代价,不仅缴纳14亿美元的高额罚款,也引得管理层大换血。
而在12月初的华为cfo与任正非继任者之一孟晚舟遭加拿大居留事件,更是继中兴事件之后,另一大通讯巨头华为最高管理层卷入的国际事件,外界认为,这与华为近年来在5g逐渐掌握话语权,以及海思芯片与手机领域与国际巨头表现相抗衡,引起竞争者忌惮与“树大招风”有关。
点评:“中兴华为”前后两事件纷纷将中美贸易摩擦推向了全新的高度——核心技术之争,将国产半导体的热情推向了高潮。核心技术关系到企业的生存,关系到企业的发展,只有核心技术掌握在自己手中才能在暗潮涌动的全球化市场环境与半导体行业中立于不败,才能走的更远。
三、半导体行业并购愈发艰难
对于全球半导体产业而言,从2015年开启了新一轮并购潮,期间有很多大型企业并购案例,包括以贝恩资本牵头的财团以180亿美元完成对于东芝芯片业务的收购、安华高(avago)370亿美元收购博通(broadcom)、英特尔(intel)167亿美元收购阿尔特拉(altera)等。其中,高通(qualcomm)收购恩智浦的440亿美元巨额收购也备受关注。
在历时19个月,涉及多个芯片巨头、由9个国家共同监管审核的“半导体史上最大并购案”,因在截止日期之前未获得中国商务部审批许可,高通宣布放弃收购恩智浦。为此,高通不得不向恩智浦支付高达20亿美元的分手费。
点评:虽然此次收购失败了,但是高通与恩智浦也积极调整策略布局,在5g、ai、自动驾驶等新兴领域中欲拔得头筹。而这也明显看出全球半导体产业正在经历新的一轮调整期,究其原因则是新技术的崭露头角。同时,另一方面也表明,监管机构的严阵以待使得并购快速发展之路将变得越发艰难,大规模并购将变得愈发困难,而小规模的并购或许将会持续发生。
四、台积电病毒事件 引资安关注
2018年8月3日晚间接近午夜时分,全球晶圆代工巨头台积电位于新竹科学园区的12吋晶圆厂和营运总部,突然传出电脑遭病毒入侵且生产线全数停摆的消息。几个小时之内,台积电位于台中科学园区的fab 15厂,以及台南科学园区的fab 14厂也陆续传出同样消息,这代表台积电在***地区北、中、南三处重要生产基地,同步因为病毒入侵而导致生产线停摆。
经过排查,此次攻击台积电设备的是名为“wannacry”的病毒,具体现象是电脑蓝屏,锁各类文档、数据库。虽然病毒爆发之后,台积电在第一时间已经对病毒入侵进行了紧急处理,并于2018年8月6日恢复正常的生产,但几天的停摆,使得台积电损失约25.96亿新台币(约合5.8亿元人民币)。
点评:2018年以来,相继有若干智能制造、能源和原材料生产基地遭遇到病毒的入侵,而“台积电病毒事件”也无不警示着各大工业厂商在工业互联网建设的今天,信息安全依旧不断涌现着新的风险。病毒和第三方的入侵会造成严重的网络攻击影响,在内部网络系统破坏业务生产运营,企业声誉,并盗取重要的数据,导致生产线和业务的关闭。事实表示,只有做到居安思危、未雨绸缪,才能保证工业控制系统健康稳定地运行。
五、先进工艺制程 玩家弃走
对于半导体产业而言,摩尔定律放缓、先进工艺开发难度增大成为近几年讨论最多的话题之一,2018年再次将这个话题推向关键制高点,一些晶圆代工厂开始放弃跟进先进制程。
2018年8月,联电宣布不再投资12nm以下的先进制程。紧随其后,格芯(globalfoundries)8月底宣布将无限期地暂停7nm制程工艺的开发,以便将资源转移到更加专业的14nm和12nm finfet节点的持续开发上。此外,作为摩尔定律的提出者和鉴定的推动者,英特尔在其10nm制程工艺上也遭遇了困难。
点评:联电和格芯先后退出7nm制程投资,加之英特尔在10nm领域的一拖再拖,也反映出摩尔定律继续往下走的难度。在晶圆代工领域,尤其是7nm方面,台积电基本上已经抢占大部分订单,而三星还在苦苦追赶。未来晶圆代工领域,台积电和三星双雄争霸将会是下一轮角力主场,而一家通吃的局面似乎也会越来越明显。
而反观国内,正在借此机会加速缩短与海外芯片企业的差距。如梁孟松、赵海军加入中芯国际后,不仅改善了28nmhkmg良率问题,且中芯国际于今年第二季度实现14nm制程量产;另一方面,先进工艺的放缓与智能化社会的到来,使得半导体业者更加向特色工艺方向深耕细作,未来在14/16nm、28nm等特色工艺领域国产芯片将以更高能效的产品继续与海外企业保持竞争力。
五、晋华“被禁” 国产替代任重道远
2016年5月,联电公布与福建晋华的合作协议,受其委托开发dram技术,由晋华支付技术报酬金,开发出的dram技术成果,将由双方共同拥有,而晋华则将在晋江12吋晶圆厂生产dram产品。2017年9月,台中地检署起诉美光科技公司离职员工、联电公司依违反营业秘密法等罪。2017年12月,美光在加州提起民事诉讼,状告联电及福建晋华盗窃其商业机密等不当行为。作为反击,晋华于2018年1月19日就相关侵权产品对美光提起诉讼。“美光-联电-晋华”三者之间的专利纠纷就此爆发。
2018年7月3日,福州市中级人民法院于3日裁定美光在中国境内两家合资公司存在专利侵权问题,要求美光半导体销售(上海)有限公司和美光半导体(西安)有限责任公司立即停止进口、制造、销售数款英睿达固态硬盘、内存条和芯片产品。10月29日,美国商务部在官网发布公告称,认为晋华公司即将获得大规模生产dram的能力,而这可能源于美国技术,且量产也会威胁到美国军用系统的供应商的长期经营能力,因此将对福建省晋华集成电路有限公司实施“出口管制”,自10月30日起正式实施。
2018年11月2日,美国政府又宣布将分别对本次专利纠纷案等相关人等提起刑事与民事诉讼。如果罪名成立,被告人将会面临最高15年监禁和500万美元的罚款,被告公司可能将会面临超过200亿美元的罚款。同时禁止转让被盗技术,并且利用被盗技术的产品将会在美国被禁售。
点评:不难看出,本次“晋华禁售”被视为此前专利纠纷的延续和深化,也是中美双方知识产权纠纷的来回角逐,美国对中国的技术封锁正在进一步加强。对于后发者的国产存储芯片业者而言,知识产权纠纷带来的“卡脖子”问题将继续受到较大影响,这也将进一步推动关键半导体设备、材料的国产替代。
此外,目前福建晋华已经完成晋江一期dram产线的搭建,并处于装机验机的关键阶段,虽然其中机台设备采购分别从中微半导体、北方华创、盛美半导体等国内设备厂商处取得,但部分领域及高端设备仍很难找到非美国半导体设备厂商的“完美替代”。
七、加密货币“过山车”引蝴蝶效应
自加密数字货币市场的爆发,引发了矿机需求的井喷,由此也带来了芯片代工、电子元器件、gpu等环节的需求增长。矿机代工业务,一度为台积电贡献了10%的营收。同样得益于矿机市场的另一个巨头当属英伟达(nvidia),然而在2018年也出现了转折。
2018年11月19日下午,bitstamp报价显示,比特币大跌14%,连破六道关口最低跌破4700美元,创2017年10月来新低。11月20日下午,比特币价格 击穿4300美元防线,人民币 报价则跌破30000元,24小时内跌幅超过17%。而在2018年12月15日18时15分,比特币单价3194美元,创一年来最低,整体市值566亿美元,与2017年12月16日最高点相比,暴跌82.7%,蒸发2699亿美元。
伴随着比特币过山车式发展,英伟达也引来一片惊呼。11月16日,英伟达发布了2019年第三季度财报,财报发布后,因业绩不及预期,其股价股价下跌18.76%,报164.43美元/股,市值缩水230亿美元,其股价也继续一路下跌,几近腰斩。
点评:虽然说,矿机只是半导体芯片应用的一个市场,但是其引发的蝴蝶效应已经波及整个半导体产业。除台积电与英伟达两大巨头之外,在矿机市场,比特大陆、嘉楠耘智和亿邦科技三家囊括了全球九成以上的份额,中国企业拥有绝对的话语权。受比特币价格的暴跌,国内三大巨头的ipo之路,也蒙上了一层阴影。
八、无人驾驶 巨头抢搭快车
人工智能(ai)贯穿着2018年全球半导体企业的发展之路。如果要问,什么是2018年最受关注的人工智能热门应用,无人驾驶恐怕是其一。
2018年7月4日,在2018百度ai开发者大会上,百度公司董事长李彦宏表示,全球首款百度l4级别自动驾驶巴士已量产下线,车辆将用于工业园区接驳及养老院内老人接送等场景;11月,百度联合中国一汽共同发布国内首款l4级别乘用车,该车辆计划在明年年底实现小批量生产,2020年实现大批量投产。
无论是传统汽车厂商如丰田、福特等,或是科技巨头如谷歌、特斯拉、三星、苹果,乃至物流、商超、公共交通等领域,今年均在无人驾驶有所发力,应用布局全面提速。
点评:对于人工智能而言,2018年也被认为是回归理性的一年。在经历了之前的概念疯炒之后,人工智能领域越来越注重应用领域的探索。而具体到自动驾驶量产上路而言,全“无人” 驾驶仍是远景目标,风险和危险性还需不断增强以达到人为可以接受的程度,“uber车祸事件”依旧警示着世人与企业。同时,还需要注意无人驾驶相关法规的进展,它也会在一定程度上决定无人驾驶未来的发展趋势。
九、5g或带来新一轮产业变革 中国抢先发
临近年末,全球5g市场也是异常热闹。作为半导体应用的重要领域,2019年被认为5g商用的关键一年,各国也在争相部署,中国无疑已经走在世界前列。
2018年6月13日,3gpp全会批准了第五代移动通信技术标准(5g nr)独立组网功能冻结。在独立组网标准形成过程中,中国移动在3gpp担任了下一代网络架构研究、5g系统架构标准的项目负责人工作。中国移动在网络架构领域提交了250多篇文稿,通过了70多篇文稿,是全球运营商中最多的。
此外,中国电信启动了hello 5g行动计划,提出打造5g智能生态的“四点主张”,将5g试验规模扩大到17个城市;中国联通已在16个城市陆续开启5g规模试验,2019年将进行业务应用示范及试商用,并计划在2020年正式商用。
除三大运营商外,2018年12月18日,华为则宣布获得超过25份5g商业合同,规模排名全球首位,并已出货逾1万个5g基站。中国力量崛起成5g标准重要贡献者。
点评:从1g到4g,移动通信的核心是人与人之间的通信,个人的通信是移动通信的核心业务。但是5g的通信不仅仅是人的通信,而是物联网 、工业自动化、无人驾驶被引入,通信从人与人之间通信开始转向人与物的通信,直至机器与机器的通信。由此可见,5g技术有可能带来新一轮产业变革。
随着华为、中国移动等中国企业凭借成本竞争力和技术实力不断扩大全球市场占有率,中国也将在这个全球5g竞赛中抢夺先发优势。
十、开源“芯”阵营搅动一池春水
在先进工艺停滞之时,半导体芯片产品的应用也走到了定制化时代。特别是比智能手机市场更大的物联网市场,正在通过5g走入现实。半导体制造全面开放、芯片设计完全开源正在成为现实。
以优异经济性与碎片化功能为标签的risc-v开源架构在2018年被众多芯片设计公司所追捧,生态圈正在构建。2018年9月17日,小米旗下华米科技发布基于rics-v指令集开发的黄山1号芯片,号称全球第一款risc-v开源指令人工智能芯片;以及阿里巴巴旗下的平头哥半导体合并杭州中天微,皆属此阵营之列。
2018年10月17日,中国risc-v产业联盟也在上海成立,致力于解决中国risc-v领域共同面对的关键问题,建立中国国产自主、可控、安全的risc-v异构计算平台,促进形成贯穿ip 核、芯片、软件、系统、应用等环节的risc-v 产业生态链。
此外, 为顺应开源潮流,2018年12月18日,wave computing宣布即将开放mips架构(isa),为全球的半导体企业、开发人员及高校提供免费的mips架构,供其开发下一代soc。
点评:以产品定制化为导火索,开源芯片生态正在爆发前夜。也是因为有了risc-v等一批芯片架构的开源,才出现了大批“自主研发”的半导体企业,特别是对于国内中小企业来说,赶上了半导体战略规划的班车,也实现了自主创新的更多可能。

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