国产芯片的发展前景怎么样?

2024-05-17 17:42

1. 国产芯片的发展前景怎么样?

人工智能芯片行业主要上市公司:中科创达(300496)、寒武纪(688256)、华天科技(002185)、北信源(300352)等
本文核心数据:人工智能产业链结构、人工智能企业层次分布、人工智能企业核心技术分布、中国人工智能芯片市场规模等。
芯片为人工智能产业奠定基础
人工智能产业链包括三层:基础层、技术层和应用层。其中人工智能芯片(AI芯片)所在的基础层是人工智能产业的基础,主要包括AI芯片等硬件设施及云计算等服务平台的基础设施、数据资源,为人工智能提供数据服务和算力支撑。

行业布局尚且较少
《中国新一代人工智能科技产业发展报告(2021)》显示,截至2020年底,中国人工智能企业布局侧重在应用层和技术层。基础层企业数量占比仅为2.3%。

从人工智能企业核心技术分布看,大数据和云计算占比最高,达41.13%,其次是硬件、机器学习和推荐、服务机器人。智能芯片占比仅为2.38%。

仅观察基础层和技术层人工智能企业核心技术分布情况,大数据和云计算依然是分布最多的领域,占比达28.27%;智能芯片占比略有提高,达8.90%。但整体来看,AI芯片作为人工智能的“心脏”,无论是企业数量还是技术发展水平目前在我国人工智能全产业链中均处于弱势地位,行业尚处于起步阶段,急需寻求突破。

5G技术推动行业发展
随着大数据的发展,计算能力的提升,人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。2020年我国人工智能芯片市场规模约为184亿元。未来5G商用的普及将继续催生人工智能芯片的应用需求,中国人工智能芯片行业将快速发展,预计2023年市场规模将突破千亿元。

综上所述,我国人工智能芯片行业尚处于起步阶段,无论从企业数量还是核心技术来看,布局都尚浅,但作为人工智能行业的基础,未来随着我国5G技术的进一步发展和应用的普及,人工智能芯片行业有望乘势而上。

国产芯片的发展前景怎么样?

2. 现在的国产芯片市场前景怎么样?

人工智能芯片行业主要上市公司:中科创达(300496)、寒武纪(688256)、华天科技(002185)、北信源(300352)等
本文核心数据:人工智能产业链结构、人工智能企业层次分布、人工智能企业核心技术分布、中国人工智能芯片市场规模等。
芯片为人工智能产业奠定基础
人工智能产业链包括三层:基础层、技术层和应用层。其中人工智能芯片(AI芯片)所在的基础层是人工智能产业的基础,主要包括AI芯片等硬件设施及云计算等服务平台的基础设施、数据资源,为人工智能提供数据服务和算力支撑。

行业布局尚且较少
《中国新一代人工智能科技产业发展报告(2021)》显示,截至2020年底,中国人工智能企业布局侧重在应用层和技术层。基础层企业数量占比仅为2.3%。

从人工智能企业核心技术分布看,大数据和云计算占比最高,达41.13%,其次是硬件、机器学习和推荐、服务机器人。智能芯片占比仅为2.38%。

仅观察基础层和技术层人工智能企业核心技术分布情况,大数据和云计算依然是分布最多的领域,占比达28.27%;智能芯片占比略有提高,达8.90%。但整体来看,AI芯片作为人工智能的“心脏”,无论是企业数量还是技术发展水平目前在我国人工智能全产业链中均处于弱势地位,行业尚处于起步阶段,急需寻求突破。

5G技术推动行业发展
随着大数据的发展,计算能力的提升,人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。2020年我国人工智能芯片市场规模约为184亿元。未来5G商用的普及将继续催生人工智能芯片的应用需求,中国人工智能芯片行业将快速发展,预计2023年市场规模将突破千亿元。

综上所述,我国人工智能芯片行业尚处于起步阶段,无论从企业数量还是核心技术来看,布局都尚浅,但作为人工智能行业的基础,未来随着我国5G技术的进一步发展和应用的普及,人工智能芯片行业有望乘势而上。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国人工智能芯片行业战略规划和企业战略咨询报告》。

3. 国内芯片行业前景怎么样?国产芯片市场怎么样啊?

集成电路制造行业主要企业:目前国内集成电路制造行业的主要企业有中芯国际(688981(科创板),HK.00981(港股),SMICY(中概股))、和舰芯片、上海先进半导体等。
本文核心数据:集成制造电路行业市场规模、集成电路产量
1、集成电路制造是推动国家信息化与工业化融合的关键
集成电路制造属于集成行业产业链的中游环节,是目前国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业,是转变经济发展方式、调整产业结构、保障国家安全的重要支撑,集成电路制造行业的发展直接关系到我国科技、军事等领域的发展走向。由此可见,集成电路制造行业对于我国综合国力的发展显得尤为重要。

2、国家层面高度重视集成电路制造行业的发展
——国家不断对集成电路制造行业进行扶持
从1958年开始,我国将集成电路制造技术发展提升到国家建设层面;1978年,借着改革开放的东风,国家投资13亿元,支持24家企业从国外引进了33条先进的生产线;2000年以来我国从财税、投融资、研究开发、人才培养等多个方面对我国集成电路制造行业进行扶持,促进了我国集成电路制造行业快速发展。

——大基金一期重视集成电路制造行业的发展
2014年10月14日,工信部办公厅宣布由中国烟草、亦庄国投、中国移动、中国电料、紫光通信、华芯投资等企业牵头发起的国家集成电路产业投资基金(简称:大基金)已于2014年9月24日正式成立。大基金是我国专门针对集成电路行业发展设立的,旨在为集成电路行业发展提供良好的资金支持。
在大基金一期的投资领域占比中,集成电路制造行业占比达到了67%,在大基金的支持下,集成电路制造行业也在不断发展。

3、 集成电路制造行业发展不断壮大
——集成电路制造行业市场规模不断扩大
根据中国半导体协会数据显示,2015-2020年,我国集成电路制造行业销售收入逐年增长,但从2017年开始,我国集成电路制造行业销售收入同比增速呈下降趋势,主要是由于我国集成电路制造产业逐渐走向成熟,需求趋于稳定。2020年我国集成电路制造行业市场规模为2560亿元,较2019年同比增长19.11%。

——集成电路产量不断提高
随着我国集成电路制造技术的提高,我国集成电路的产品也越来越高。国家统计局统计数据显示,2011-2020年,我国集成电路制造行业总产量呈逐年上升趋势。2020年,我国集成电路制造行业实现产量累计值为2614.70亿块,较2019年同比增长29.55%。

国内芯片行业前景怎么样?国产芯片市场怎么样啊?

4. 国产芯片发展起来了吗?


5. 为什么国产芯片制造那么难?

【机械cax360第362期】由于中兴的事件,大家对国产芯片制造的关注度持续升高,那么中国制造芯片到底难在哪?
01国产芯片现状
芯片(又称微电路、微芯片、集成电路)是指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。它作为智能电器的核心部件,芯片一直充当着“大脑”的位置。
据专业机构预测,今年中国芯片进口量将突破2,000亿美元(约12,185亿元人民币),远超一年石油进口的金额。作为全国芯片需求最为强劲、消耗份额居全国近七成的珠三角,却无一家先进的芯片制造厂。
中国芯片设计产业尽管奋起直追,涌现出了展讯、华为海思等逾500家企业,但中国芯片设计企业大多只是中低端设计。去年前十大集成电路设计企业总销售额仅为226亿元人民币,而排名全球第一的高通公司营业额已达131.8亿美元(约803亿元人民币),是中国前十大芯片企业总销售额的3.55倍。
中国芯之痛:中国核心集成电路国产芯片占有率多项为0,贸易逆差高达1657亿美元。
看似中国出了很多大型高科技企业,如海尔,华为之类的,每年也出口很多的电子产品。但是作为电子控制系统核心的芯片,80%以上都需要进口。
目前做一些简单工作的辅助芯片,几角钱一个,大概国产可以占到50%市场,这些芯片可替代性强。但是做复杂或者核心工作的芯片(比如电脑的CPU之类),从1元钱到成千上万元不等,几乎全部是进口,而且是系统中必不可少的。
02芯片设计制造
大多数人只知道手机电脑、各行各业里面都要用到电子器件,单片机、数控装备、汽车都离不开芯片,但是说起芯片的设计制造,却只有少数人知道。
芯片的技术含量和资金极度密集,生产线动辄数十亿上百亿美金。此外,人才也是这个行业的稀缺资源。技术又贵又难、人才难以培养,少数几家大企业垄断了行业的尖端技术和市场。
芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序、晶圆针测工序、构装工序、测试工序等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段工序,而构装工序、测试工序为后段工序。
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。获得晶圆后,将感光材料均匀涂抹在晶圆上,利用光刻机将复杂的电路结构转印到感光材料上,被曝光的部分会溶解并被水冲掉,从而在晶圆表面暴露出复杂的电路结构,再使用刻蚀机将暴露出来的硅片部分刻蚀掉。
接着,经过离子注入等数百道复杂的工艺,这些复杂的结构便拥有了特定的半导体特性,并能在几平方厘米的范围内制造出数亿个有特定功能的晶体管。再覆盖上铜作为导线,就能将数以亿计的晶体管连接起来。
切割出合格晶片后报废的晶圆
一块晶圆经过数个月的加工,在指甲盖大小的空间中集成了数公里长的导线和数以亿计的晶体管器件,经过测试,品质合格的晶片会被切割下来,剩下的部分会报废掉。千挑万选后,一块真正的芯片就这么诞生了。
03芯片制造难点
制约集成电路技术发展的有四大要素:功耗、工艺、成本和设计复杂度,其中光刻机就是一个重中之重,核心技术中的核心。
光刻机是芯片制造的核心设备之一,按照用途可以分为好几种:有用于生产芯片的光刻机;有用于封装的光刻机;还有用于LED制造领域的投影光刻机。用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。
高端光刻机号称是世界上最精密的仪器,分辨率通常在十几纳米至几微米之间,堪称现代光学工业之花,制造难度极大,全世界只有少数几家公司能够制造。国外品牌主要以荷兰ASML(镜头来自德国),日本Nikon(intel曾经购买过Nikon的高端光刻机)和日本Canon三大品牌为主。(ASML高端光刻机领域占据了全球90%的市场份额)
另一方面,中国集成电路制造工艺落后国际同行两代,预计于2019年1月,中国可完成14纳米级产品制造,同期国外可完成7纳米级产品制造。
长期代工模式导致设计能力和制造能力失配、核心技术缺失;投资混乱、研发投入和人才不足等问题,导致中国集成电路产业目前总体还处于“核心技术受制于人、产品处于中低端”的状态,并且在很长的一段时间内无法根本改变。

为什么国产芯片制造那么难?

6. 国产芯片还有希望吗

国产芯片大有可为。原因是中国芯片市场规模如此之大,如果美国停止向中国供应芯片,有利于中国自主研发芯片。图的,而且是暴利。这就决定了中国芯片是可以赶超的。同样,美国反对中国光伏的时候,结果大家都看到了。以前很多人抱怨国产汽车发动机不好。其实汽车发动机的原理已经不是什么秘密了,但是要造出成熟的发动机还是很有必要的。动力,除了拿出完美的设计图纸,还要投入大量的资金进行上千次的磨合修改,需要不断完善。初始投资额。在这种情况下,购买比建造更好,中国汽车公司没有动力在这一领域的研发上大量投资。导致中国汽车发动机已经落后国外很多年了。芯片也差不多。无论是芯片本身还是光刻机,制造原理都不是什么秘密,而中国之所以很久没有赶上,然而,这是因为制造比购买更好。国内某电脑厂目光短浅,只想赚快钱不想在研发上下功夫。如果美国的芯片系统这是一个小国家。这个小国国内市场规模有限,支撑不了芯片研发的投入,这个小国可能永远也建不起来。没有薯片。而中国的市场规模巨大,一旦国家和国内企业开始重视,做出和国外一样好的芯片只是时间问题。问题之间。2022年7月29日15: 26发布,IP所属辽宁省

7. 国产芯片在市场上的应用如何?

多年以来,我国芯片行业与欧洲、美国、日本、韩国和台湾相比一直处于弱势地位。近年来,中国在半导体行业研发投入逐渐增加,芯片市场规模占GDP的比重持续上升。2019年,中国芯片市场规模占GDP的比重为0.76%,2020年前三季度,这一比例进一步上升至0.82%。
我国芯片市场规模占GDP比重有所上升
多年以来,我国芯片行业与欧洲、美国、日本、韩国和台湾相比一直处于弱势地位。近年来,中国在半导体行业研发投入逐渐增加,芯片市场规模占GDP的比重持续上升。2019年,中国芯片市场规模占GDP的比重为0.76%,2020年前三季度,这一比例进一步上升至0.82%。

根据中国半导体协会数据,2013-2020年,我国芯片市场规模不断增长,2019年中国芯片销售额为7562.3亿元,同比增长15.8%,2020年前三季度,中国芯片销售额为5905.8亿元,同比增长16.9%。。

江苏省集成电路产量占比最大
近年来中国集成电路产量持续增长,2019年,中国集成电路产量为2613亿块,同比增长29.5%。
分地区来看,2019年,中国集成电路产量前三省份分别为江苏省、甘肃省、广东省,产量分别为516.29亿块、389.86亿块、363.24亿块,占全国集成电路产量的25.58%、19.32%和18.00%。


中国半导体企业制造总额占整体半导体市场规模提升快速
2020年1月6日,IC Insights发布了对中国半导体行业未来5年的展望。ICInsights指出,需要区分“中国半导体市场”和“中国本土半导体制造(公司总部位于中国大陆)”这两个概念,二者的区别比较明显。目前,中国本土半导体企业与国际半导体企业技术上规模上仍有差距。
2020年,中国半导体制造总额占整体半导体市场规模的15.9%,高于2010年10.2%。预计到2025年,这一份额将比2020年增加3.5个百分点,达到19.4%。

—— 更多数据来请参考前瞻产业研究院《中国芯片行业市场需求与投资规划分析报告》

国产芯片在市场上的应用如何?

8. 不吹不黑,国产芯片与国外芯片,差别在哪?

 人们常说 “国外的月亮比国内圆”,这是真的吗? 
   显然,从科学的角度去分析,这句话是有违背于常理的。地球的上空只有一个月亮,它始终围绕地球的每个角落公转着,从不偏袒地球的任何地方。不会因为你是在国内,还是在国外,月亮就不会公转了。
   所以无论站在地球的哪个地方去看月亮,月亮始终还是那个月亮,它一直没有变。变的是什么呢?变的是思考问题的角度,所以才得出这个荒唐可笑的结论,说什么“国外的月亮比国内圆”。
   至少芯片哥觉得可笑至极。
     
   自2018年以来,芯片,这个原来只有少数人知道的专业名词,现在逐渐成为了人们议论的热词。有的人在强调,芯片是有多么的重要,我们要努力地追赶;有的人在说,工程师应该多使用国产芯片去替换国外芯片;还有的人在讨论,国产芯片性能参差不齐,用着不放心;
   诸如此类的热议,这些都能说明人们很关心芯片,关心这个行业,这是一件好事,也是令芯片哥感到欣慰的。至少已经认识到,在芯片领域,我们是与国外存在差距的,而且还在不断地 探索 考虑如何缩小这个差距,而不是像过去那样,来一句“国外的月亮比国内圆”这种令人丧气的话,而是应该鼓励
      虽然人们已经意识到国产芯片与国外芯片,有些差别。但到底差别在哪,以及如何追赶,恐怕不是专业领域的人,是很难回答出来的。
   不吹不黑,今天芯片哥站在专业的角度去分析,和小伙伴们好好说一说,国产芯片与国外芯片,差别到底在哪?
     
    研发设计 
     
   芯片,它不是桌子椅子,靠简单的堆积木就能堆积出来的。芯片是需要通过大量的科研设计投入,经过工程师的不断测试验证,才能开发出来的。
   芯片是如何研发设计出来的呢?
   芯片的本质是一种电路,因此研发设计芯片,需要相应的一些电路理论作为支撑,比如基尔霍夫定律和戴维南定理等等。没有电路理论的研发设计,就相当于巧妇难为无米之炊,属于空中楼阁。
     
     
   很庆幸的是,电路理论发展至今,还是沿用原来的理论框架,没有诞生新的电路理论,没有新的突破,而且大多数理论都已被编写成公开的教材或者公开的论文,免费呈现给所有人。
   因此, 在芯片研发设计方面,国产芯片是与国外芯片处于同一水平。对于这点,我们是要有充分自信的,是有把握的。 
     
   可能有小伙伴们会追问芯片哥,既然芯片的研发设计水平是差不多的额,为什么国产芯片与国外芯片还是有差距呢?
   答案在于我们相比国外,缺乏足够多的芯片项目研发设计经验。
     
        
   这就好比同一个班级的两个学生,学的都是同一个教材,为什么会出现一个学生成绩好,另一个学生成绩差呢?
   因为成绩好的学生,虽然学的教材理论内容是和成绩差的学生一模一样,但他做的作业多,不仅能及时做完老师交代的作业,还能自己主动去找课外作业做,你说成绩能不好吗?
   说回到芯片,虽然研发设计采用的电路理论是相同的,但由于起步晚,项目少,所以研发设计的经验就相对较少。
     
   如何去克服解决这个不足呢?
   方案一
   大力培养芯片专业的研发设计工程师,尤其是鼓励大专高等院校开设更多的芯片类专业与课程,锻炼他们的实际项目开发能力。科研院所以及芯片类相关公司,也是与之一样。
   方案二
   突破新的电路理论。现在的芯片是基于硅这个材料研发制成的,如果我们能在材料等相关基础研究技术方面,投入更多的人力与物力,在电路理论方面取得新的突破,相信不仅能克服这个眼前的差距,而且还能实现弯道超车。
     
    生产制造 
     
   台积电,已经成为芯片生产制造环节绕不过去的话题。这是为什么呢?
   谁拥有最先进的生产工艺,谁就占据谈判的话语权。台积电,目前掌握芯片生产制造的5nm工艺,并且已经成功量产,这在行业内,属于遥遥领先。
   反观中国大陆,最领先的中芯国际,采用的芯片生产制造工艺则刚刚踏入14nm水平。当然除了台积电和中芯国际,国外参与芯片生产制造的公司有美国的英特尔和韩国的三星等等;
     
        
   尽管中国大陆的中芯国际,现在的芯片生产制造工艺达不到最先进的水平,与5nm存在一些差距,但国外的水平呢?
   很简单,只要查一下苹果与高通的芯片,是放在哪里生产的就知道了。
   答案仍是台积电。
   也就是说,在芯片生产制造环节,国产的芯片水平是和国外的芯片水平,处于同一个量级上,至少不会相差太多。你不用羡慕我,我也用不着羡慕你,大家差不多都在一个层次上。
     
      唯一令芯片哥感到小小遗憾的是,作为芯片生产制造环节最领先的台积电,不怎么听我们中国大陆的使唤。相比较中国大陆,台积电似乎更愿意与国外接触,和他们合作,给他们生产最先进的芯片。
   唉,说多了都是泪啊,555~~~
     
    芯片应用 
     
   研发设计,是芯片图纸的开发阶段;生产制造,是芯片的量产阶段;最后一个阶段,就是芯片的具体应用了。
    这三个阶段,构成了芯片的整个生命周期 ,这也是为什么芯片哥从这三个角度去解释“国产芯片与国外芯片,差别在哪”问题的原因。
   什么是芯片应用呢?
   简单来说,就是如何让芯片能够在具体的产品中发挥作用。举例说明
   家用的电饭煲、空调、电磁炉、冰箱,工业用的电机控制器、电磁阀控制器,日常民用的手机、电脑、Ipad等等,这些不同类型的产品,里面都有一些数量的芯片。
     
        
   这些就是芯片的典型应用,而且它的应用面还非常广,大至 汽车 、轮船,小至儿童的电动玩具,都有涉及到芯片。
   如果说这些产品都有涉及到芯片的话,那么试问在全球,最大最强的产品生产基地是在哪?我们国家说第二,相信没人敢说第一吧。
   毕竟“made in China”是世界驰名。
   看到这,也许有小伙伴心存疑问,芯片的应用与现在谈论的主题有啥关系?能解释“国产芯片与国外芯片,差别在哪”的问题吗?
     
     
   当然能解释,国产芯片得到的应用机会最多,而且是远远多于国外芯片。这也是国产芯片与国外芯片的一个差别。
   国产芯片得到应用机会越多,就会反过来会增加芯片的研发设计经验。因为在芯片实际使用的过程中可能会出现各种“Bug”问题,这些芯片“Bug”问题反馈到研发设计环节,就会得到持续的优化改善。解决问题的同时,其实也就变相增加了研发人员的芯片项目设计经验。
   这样的逻辑,是不是很清楚了?
     
    最后结语 
     
   写到最后,再从头回顾,可以较为清晰地发现,从芯片的整个产业链(生命周期)来看,国产芯片和国外芯片的差别到底在哪。
    研发设计方面,我们缺乏更多的芯片项目开发经验,中间需要消耗一段时间来弥补; 
    生产制造方面,国产芯片与国外芯片没有不可逾越的鸿沟,二者水平相差不大(台积电不属于国外,因此不计入比较范围内); 
    芯片应用方面,国产芯片的机会是要远远超过国外芯片的机会,这是我们的优势。 
   因此,是不是对我们国产芯片的未来更有信心了?
   真理就是“外国的月亮和国内的月亮是一样圆”,我这边的风景不比你那差!!!
   #芯片# #中芯国际# 
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