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国内半导体产业面临三大挑战;继面板之后,台湾LED将被大陆攻陷 | 摩尔内参3/24

摩尔芯闻2018-06-19 01:15:28

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1、SK 海力士成立中国专利工作小组,防范业者诉讼争议

2、大陆半导体业面临国际整合受限等三大挑战

3微软将导入ARM服务器芯片可能撼动英特尔独大地位

4、未来三年:全球新增半导体产线62条 中国占26条

5、IDC评估报告:2021年AR市场规模将会是VR市场的两倍

6、英特尔创建人工智能事业群

7、日本公司开发太阳能电池:效率超26% 打破之前25.6%记录

8、美国研制激光通信技术打造“太空宽带”

9台湾LED产业将被大陆攻陷?

10、10nm时代,高通霸主地位还能挺多久?


SK 海力士成立中国专利工作小组,防范业者诉讼争议

中国存储市场发展正方兴未艾,2016 年由紫光集团所主导的长江存储,在武汉投资240 亿美元建设国家存储基地引起全球关注。南韩业界对此评估称,南韩与中国厂商间的技术差距仅剩3 到5 年的时间。因此有消息指出,为避免再度上演类似过去与Rambus、东芝等半导体同业间的专利大战,SK 海力士近期特别于专利分析团队中新成立中国工作小组,以研究学习中国商业法、专利法等相关法律。


跟据南韩媒体《亚洲经济》引述SK 海力士内部消息表示,SK 海力士的中国专利分析小组将采取无固定编制,相关成员可自由参与研究学习中国专利法等相关法律的模式来进行。由于当前中国半导体技术暂时还未能赶上南韩,因此SK 海力士成立中国专利工作小组,只为提前应对未来可能发生的专利诉讼,而采取非正式编制的形式。


南韩的海力士半导体以致力生产DRAM 和NAND Flash 为主的半导体产品。2012 年2 月,南韩第三大财团SK 集团,宣布收购海力士21.05%的股份,进而入主这家存储大厂。目前在SK 海力士在南韩有4 条8 吋晶圆生产线,一条12 吋晶圆生产线。另外,在美国俄勒冈州还有一条8 吋晶圆生产线。根据市调机构IHS 的资料显示,2016 年SK 海力士在全球DRAM 市场占有率为25.2%,仅次于三星电子的48%,位居第二。但在NAND Flash 快闪存储市场却仅有10.1% 的市占率,位居第五,远落后于三星的35.4%,以及东芝的19.6%。


再从历来专利诉讼来看,SK 海力士面临的半导体专利诉讼案,均是与美国,或者日本半导体同业者有关的。其中,自2000 年起,SK 海力士与美国半导体专利授权业者Rambus 展开长达13 年专利诉讼。最终在2013 年,SK 海力士和Rambus 签订了一个为期5 年的专利授权协议,SK 海力士向Rambus 支付2.4 亿美元的专利授权费,按照每季度1,200 万美元的方式支付,而Rambus 则向SK海力士开放相应的存储专利授权。


而在2004 年,SK 海力士与东芝展开为期3 年,于日本和美国等地的NAND Flash 专利侵权诉讼。直到2007 年3 月,双方才以专利交叉授权方式和解。另外,2014 年,因NAND Flash 技术外流,东芝向SK 海力士提出1.1 兆韩圜(约9.1 亿美元)规模的民事赔偿,造成双方关系一度破裂。最后,SK 海力士以支付2.8 亿美元,相当诉讼规模27% 的和解金与东芝达成协议,撤销诉松。此外,SK 海力士半导体部门与东芝间的专利交叉授权合约,与产品供应契约均获得了延长。


2015 年,美国存储大厂SanDisk 曾控告旗下某职员于2008 年跳槽后,将机密泄漏给SK 海力士。但在双方达成和解后,SanDisk 同意撤回官司。之后,SK 海力士与SanDisk 还进一步就专利授权取得新协议,海力士将支付SanDisk 专利授权费,并供应DRAM 给SanDisk,时间将持续至2023 年。


而有了过去费时又花钱的经验,加上近几年受到中国政府政策支持下的大陆半导体产业正在快速发展。因此,SK 海力士是否会遭受到如同过去一般的专利诉讼,其谁也不敢保证。因此,SK 海力士决定下手为强,成立中国专利工作小组,以防范于未然。当前虽然暂时中国的半导体技术上未追赶上南韩。但是,在南韩产业界评估,南韩与中国厂商间的技术差距仅剩3到5年的情况下,SK 海力士仍决定尽早防范未来可能的专利纷争。


二、大陆半导体业面临国际整合受限等三大挑战

中国半导体行业协会副理事长、华润微电子常务副董事长陈南翔今(23)日于「2017中国半导体市场年会暨第六届积体电路产业创新大会」表示,中国大陆半导体面临整体实力不足、资本未能有效利用、国际整合受限等三大挑战。


陈南翔指出,具体来看,在整体实力不足方面,表现在晶圆制造技术落后于世界领先水准达2代以上;积体电路设计业规模占全球的比例不足8%;以及积体电路产业的结构仍有待优化,缺乏有规模的IDM企业。在资本未能有效利用方面,则体现在固定资产投入虽有增加但带来显著的投资分散问题;此外,国际整合受限则表现在参与全球产业资源配置与整合时屡屡受到限制。


陈南翔也指出,另据资料显示,2015年至2016年全球近2,000亿美元的产业整合中,中国大陆企业和中国产业资本参与并购的专案金额不足6%,且市场化的国家积体电路产业投资基金规模与作用亦受到国际媒体扭曲。


三、微软将导入ARM服务器芯片可能撼动英特尔独大地位

微软(Microsoft)与英特尔(Intel)在PC领域的密切合作让外界常以“Wintel”称呼这两家公司,不过两者的关系早在几年前便开始褪色,日前微软透露计划将Azure云端服务器改为ARM架构处理器,更是对两者合作关系的当头棒喝。


据The Wired报导,微软的这项宣示在经济上的意义远大于技术,高通和Cavium虽已开始送样给客户,但ARM服务器芯片最快也要等到2018年才会正式推出,Moor Insights and Strategy分析师表示,这项声明与技术没有太大关联,而是微软对于英特尔在服务器芯片市场主导地位和价格的反弹。


在手机和开放原始码的潮流趋势中,Windows作业系统已不再拥有以往的市场优势,英特尔的影响力也逐渐减弱,但仍独占99%的服务器芯片市场,但很显然,云端服务供应商Google、亚马逊(Amazon)、微软对此现象都十分不满。


毕竟英特尔的芯片是这些规模庞大网络服务供应商的唯一选择,缺乏市场竞争的结果就是价格高居不下。因此微软公开表示将改用高通和Cavium供应的ARM处理器,很明显是在寻找能与英特尔谈判芯片价格的筹码。


Google在18个月前也曾采取和微软类似的移动,宣布将建置采用IBM OpenPower芯片的服务器,目的也是为了制衡英特尔的优势。Google和微软或许增加服务器芯片市场的竞争,但这可能还需要好几年才可能达成。英特尔之所以能控制99%的市场是因为其技术够成熟,可以满足Google、微软服务器执行软件的需求,高通和Cavium的服务器芯片就算效能不错,也必须等待更多公司完成允许这些芯片运作的基础软件后,才能真正威胁到英特尔。


微软本身还有另一个需解决的问题,因为微软的数据中心仍采用Windows作业系统,而不是其他对手使用的Linux,这些公司已花了很长时间让Linux能在ARM服务器芯片上运行,微软则才起步,而且无法享受前人的研究和经验。这是微软身处在开源软件世界中时常遇到的问题。


微软副总裁Jason Zander表示,微软这项计划已进行多年,如果没有十足把握不会冒然公布。是否属实,看来至少得等到高通和Cavium的芯片正式推出后,才能加以评断了。


四、未来三年:全球新增半导体产线62条 中国占26条

在国家集成电路产业基金及各地方政府产业基金的政策引导及资金支持下,2016年多个集成电路项目在国内陆续开建。


SEMI预计,2017-2020年间,全球将新增半导体产线62条,其中26条新增产线在中国大陆,占比42%。


据不完全统计,我国目前已开增产线为15条(包括现有产线扩产项目),将于2018年陆续建成投产。


据了解,半导体产业链包括芯片设计、晶圆代工、封装以及装备、材料等。去年下半年以来,存储芯片NAND Flash大涨带动行业价格上涨。其中,美光NAND Flash 64GB MLC 颗粒涨幅超过25%,消费类NAND Flash价格指数涨幅翻倍,DDR3涨幅为58%。


过去几年,我国半导体新增产能主要为外资厂商在华建厂房及扩产,中国本土厂商主要参与者仅有中芯国际。国内设备厂商起步较晚,技术相对落后,很难进入国际大厂供应链。随着技术的提高,如北方华创已可供国内龙头芯片厂商的量产线baseline机台。在“设备国产化”需求的政策引导下,国产设备将取得更多机会进入本土芯片生产线。


2017-2020年,我国半导体新增产能主要为本土芯片生产商,在满足相关技术的条件下,国产设备取得相对竞争优势,业绩成长空间大。


浙商证券认为,随着国内产线的陆续开建,投产,半导体设备及厂务规划等企业将优先受益。同时,新增产能开出后,我国12寸及8寸晶圆制造产能大幅度增加,对后段封测的需求明显提高。 


五、

IDC评估报告:2021年AR市场规模将会是VR市场的两倍

市场分析机构IDC近日公布的评估报告中透露,未来四年增强现实(AR)的市场规模将会是虚拟现实(VR)的两倍。报告中预测在2021年,AR和VR设备的总发货量有望超过9940万台,而目前AR和VR设备总发货量为1010万台。


 

目前,虚拟现实设备以21亿美元依然占据市场的主导地位。不过评估报告中认为增强现实将会迎来迅速发展,报道中写道:


尽管AR目前依然在出货量上并不是很多,但是这些设备有望在未来几年会产生更多的利润,2016年AR设备的总营收为2.09亿美元,不过在2021年有望突破487亿美元。VR设备在2016年的总营收为21亿美元,在2021年会增长到186亿美元。


这主要是因为AR设备平均比VR设备贵1000美元,IDC市场分析员Jitesh Ubrani解释道:“这会导致AR在最初的时候不会有太多的消费者。”


六、英特尔创建人工智能事业群

英特尔将人工智能业务和项目都划归到一个由Nervana前CEO纳维恩·饶(Naveen Rao)统一领导的事业群。该公司一直在通过收购发展物联网和无人驾驶汽车,他们还试图开发一个数据中心,为那些使用英特尔处理器的物联网设备提供支持。纳维恩·饶在博客中阐述了人工智能产品事业群将如何展开跨部门合作。该部门希望降低人工智能成本,并开发各种标准。

 

英特尔任命的人工智能事业群负责人Naveen Rao


他还表示,该事业群融合了工程、实验室、软件和硬件等多项职能。与此同时,英特尔还将创建一个人工智能实验室。


市场研究公司Moor Insights & Strategy首席分析师帕特里克·莫海德(Patrick Moorhead)认为,这种集中化的组织有利于该公司的人工智能业务的快速发展。


七、日本公司开发太阳能电池:效率超26% 打破之前25.6%记录

北京时间3月24日消息,据国外媒体报道,近日,由日本政府项目资助的研究团队开发出了“可工业化应用”的太阳能电池。如今的太阳能电池板已经比以往便宜许多,但对于家庭用户来说,安装费用仍然不菲。更有效率的太阳能电池板可以更快地补偿安装成本,因此研究能将太阳能更快转化为电能的方法成为太阳能利用领域的焦点。

 

日本化学企业Kaneka集团的研究人员开发出了一种光能转化率达到26.3%的太阳能电池


组成太阳能电池板的硅基电池存在一个理论效率极限:29%。不过,这是一个目前还难以达到的目标。对于商业化的太阳能电池板而言,稍低于20%的实际转化效率被认为已经非常好了。近日,日本化学企业Kaneka集团的研究人员开发出了一种光能转化率达到26.3%的太阳能电池,打破了之前25.6%的记录。尽管只是2.7%的效率提升,但在可商业应用的太阳能电池领域,这样的技术改进越来越来之不易。


不仅如此,研究人员还指出,在将论文提交给《自然-能源》(Nature Energy)杂志之后,他们又对太阳能电池进行了优化,达到了26.6%的转化效率。这一结果已经得到美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Lab,NREL)的认可。


在发表于《自然-能源》的论文中,研究者描述了一块180.4平方厘米的电池制造过程。他们采用了高质量的半导体异质结构薄膜,将硅分层堆积在电池内,使电子态无法存在的能隙减小至最低。


控制半导体异质结构在太阳能电池制造商中是一项已知的技术。松下电器公司也采用了这项技术,并很可能将其应用到为特斯拉汽车供应的电池中。Kaneka集团拥有自己的半导体异质结构专利技术。


为了使太阳能电池达到这一破纪录的效率,Kaneka集团的研究人员还在电池后部放置了低电阻电极,使电池内部能最大化地收集前方的光子。而且,与许多常见的太阳能电池一样,这款电池的表面还覆盖了一层无定形硅和抗反射层,可以为电池部件提供保护,并更有效率地收集光子。


在描述了太阳能电池的构造之后,研究人员还分析了电池无法达到理想效率值29%的原因,为未来电池开发者的优化提供参考。他们估计,总体效率中有0.5%的损失是电阻造成的,1%则是由于光学损失(电池接受光照的方式),还有1.2%源于偶然的电子结合损失——自由电子与带正电的孔洞结合,而不是继续向前形成电流。


该论文指出,这款太阳能电池是利用“可工业化应用”过程制造出来的,比如电浆增强化学气相沉积(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)技术——在气态下将薄膜沉积在固体晶圆上。


研究者表示,在单个电池可以被组装到商业应用的太阳能电池板上之前,还需要更进一步的工作。Kaneka集团的研究获得了日本新能源产业技术综合开发机构(New Energy and Industrial Technology Development Organization,NEDO)的资助,而且据《IEEE综览》(IEEE Spectrum)杂志的报道,Kaneka公司将继续与NEDO合作,争取在2030年之前将太阳能电池的成本降低到每千瓦时0.06美元。


八、美国研制激光通信技术打造“太空宽带”

美国航天局近日发表声明说,他们正在研发的一种名为“激光通信中继演示”的系统最近成功通过一个关键决策点评审,进入开发整合与测试阶段。该技术将来有可能演变成高速太空互联网。


 

在太空通信中,美国航天局一直依赖无线电射频通信技术。相比之下,激光通信将会把数据传输速率提高10-100倍,使从太空传回视频及高精度测量数据成为可能。激光通信设备还有体积小、重量低、能耗少等优点。因此,激光通信被认为“有潜力给太空通信带来革命性改变”。


按计划,美国航天局“激光通信中继演示”系统将于2019年夏季发射至距地面约3.6万千米的地球同步轨道。系统还将设立两个地面站,分别位于美国加利福尼亚州和夏威夷,以用于发送和接收数据。


此前,美航天局2013年发射的“月球大气与尘埃环境探测器”曾携带“月球激光通信演示”系统,以每秒622兆的速率成功从月球轨道向地球传回数据。


美国航天局说,“月球激光通信演示”系统首次证明了从近地轨道之外传回高速激光数据的可行性,“激光通信中继演示”系统将验证激光通信技术的操作寿命和可靠性,从而了解如何最优化使用这种技术。


九、台湾LED产业将被大陆攻陷?

LED的应用日广,尤其在固态照明领域,近年来更是商机大开,为抢进市场,大厂厂商频打价格战,面对陆厂的强烈竞争,诺贝尔奖得主,被称为蓝光之父的LED重量级人物中村修二建议台湾LED厂商,应强化本身的专利布局,从而建立起市场竞争优势。


中村修二日指出,台湾是全球LED重镇,其LED的量产技术居世界首位,尤其红光LED更高居全球第一,面对近年来陆商的LED价格攻势,他认为台湾厂商可用专利权建立本身的竞争优势,中村修二表示,即便大陆市场对专利的看法与作为较为特殊,不过全球其他市场,专利的认定与政策仍相当一致,而台湾厂商目前在技术研发与专利申请都已有相当作为,他建议可由此防堵大陆厂商的价格策略,另外他也指出,台湾厂商应善用本身的地域特色,台湾面积范围小,厂商群聚效应大,供应链流动快速,可以团体战模式竞争市场。


在技术趋势部分,中村修二表示智慧照明的潜力惊人,未来照明设备势必将成为物联网架构的一部分,透过联网与控制,提升生活品质,例如近年来他致力研究的紫光LED,就可与现有的蓝光LED互补,蓝光LED商品化后,其波长一直有健康上的疑虑,紫光LED则可改善此一问题,不过这并不代表蓝光将被取代,未来两者将会互补,目前技术已可控制LED波长,例如早上起床时,波长较长的蓝光有助于人体苏醒,晚上就寝时,则可改由波长较短、相对柔和的紫光,帮助身体放松,这类型的智慧控制,将会是光源技术的下一波技术,台商目前都已有相关研发,因此他对台湾LED产业的未来深具信心。


十、

10nm时代,高通霸主地位还能挺多久?

几乎占据安卓手机主导地位的美国高通公司,每一次发布旗舰处理器都成为业界关注的焦点。日前,高通旗舰级芯片骁龙835在中国亮相,10纳米的制造工艺让这家美国公司继续称霸移动芯片市场。


今年年初,高通骁龙835在CES展上首次亮相。与上几代骁龙820、821相比,835的10nm工艺相比14nm使得芯片速度快27%,效率提升40%,而芯片面积也变得更小。


目前,骁龙835已经开始进行生产,不过它要等到今年上半年才能正式出货。据悉,下周将发布的三星S8将锁定骁龙835的首发,还有外界猜测,4月将要发布的小米6也将搭载骁龙835。


在业界看来,芯片厂商之所以如此积极采用10纳米工艺,有着技术上的迫切需求。因为先进的工艺是降低产品功耗、缩小尺寸的重要手段。这可以让高端芯片更轻薄省电,将有助于提升手机厂商的产品均价与竞争力。


例如大屏、超薄、超高像素、大内存、大电池容量再到去年的双摄,这几年已逐渐成为用户和手机厂商最关注的功能,而这些功能之所以能实现离不开有着先进工艺制程的芯片。


据了解,今年估计会有5颗10nm芯片先后问世,除了高通的835、联发科Helio X30、海思的Kirin 970、还有苹果用于iPad的A10X以及三星的Exynos 8895。


相比之下,高通835优势在于更广泛的应用场景,以至于高通此番对外宣传时把835称作一个移动平台而非芯片。除了智能手机和平板电脑,该公司表示,该芯片也是专门为VR构建而成。


据高通介绍,骁龙835的设计在热限与功率效率可满足AR/VR的需求,同时支持了Google mobile VR平台Daydream,以及在声音与视觉品质的提升。这对手机厂商而言,一颗芯片便解决了手机和VR两套产品设计,提升效率同时也大幅减少成本。


除此之外,骁龙835还将用于低处理能力的物联网设备、云计算和机器学习。最近数年,高通越来越专注于在一个芯片中提供完整的系统解决方案,例如骁龙系列芯片中就直接集成有ISP、DSP和传感器技术。


不管什么场景,如何集成,可以确定的是,移动芯片在2017年真正进入了10纳米时代。


华为小米搅局芯片战争


在手机芯片领域,高通盘踞霸主之位已多年,背后离不开其持续的投入和创新,但随着智能手机市场竞争激烈和上游原材料紧缺的局面,芯片市场陆续涌入了不少玩家,对高通的影响自然是与日俱增。


老对手联发科从来没有放弃蚕食高通的市场份额。2016年,联发科就靠着Helio P10、X20、X25在千元机里表现相当不错,像魅蓝系列、MX6 、Pro 6、360N4等等。联发科也一直希望打入高通的高端市场。


据了解,联发科今年推出的Helio X30芯片也引入台积电的10nm工艺。相关产品预计在下半年规模上市,虽然比高通的835晚些,但联发科的成本优势依然是众多国产手机品牌看重的地方。


联发科称,Helio X30已经投入量产,相关设备将在今年第二季度面世,甚至联发科还与台积电商谈7nm的工艺,虽然有些激进,但也说明与高通的竞争程度在不断加剧。尤其是在OPPO、vivo两家去年的高速增长下(两家产品都有用联发科和高通的芯片),联发科必然会与高通抢夺更多订单。


此外,从低端市场成长起来的紫光集团旗下的展讯通信,在去年(展讯+锐迪科)拿到了全球手机基带27%的市场份额,与联发科只有1个百分点的差距。


去年,展讯推出的14纳米八核Intel X86架构的64位LTE芯片平台SC9861G-IA,其瞄准的其实是高通和联发科都很重视的中端市场。这家背后英特尔投资并联合研发该芯片的公司对高通也形成了一定威胁。用展讯通信董事长兼CEO李力游的话来讲,去年已经做到6亿颗芯片的展讯,必须往高处走了。

另一方面,影响高通位置的恐怕还要有手机厂商,从目前不断涌入该市场的玩家也可窥见一斑。


目前,苹果、三星、华为以及刚入局的小米都推出自研芯片。在高通主要的安卓阵地上,三星和华为在芯片上的布局已让高通损失了不少订单。


从腾讯科技了解的情况来看,三星的Exynos和华为的海思麒麟在自家高端产品中使用频率和规模在不断加大。尤其是同样基于三星10nm工艺的Exynos 8895版S8的性能超出骁龙835版本。从跑分结果来看,Exynos 8895版其单核心成绩1978分,多核心6375分。相比之下,搭载高通骁龙835处理器的三星S8 Plus单核成绩为1929分,多核成绩为6048分。


要知道,三星在制造工艺、芯片技术等方面拥有先进和完整的流程,对于自家产品完全可以提供更好的技术支持。如行业流传的一句话:“同样用的是三星屏,可三星手机显示效果就是比其他手机品牌好,且供货优先三星自己。”芯片制程工艺又未尝不是。


自从有了海思麒麟,高通便再无缘华为的高端手机,这个打击高通现在或许已经习惯。海思麒麟处理器主要被用在华为的旗舰系列Mate系列和P系列中,虽然高通的芯片华为也在用,但基本在中端机上,联发科的芯片使用在了以畅享系列为代表的入门机上。


从华为终端的战略部署来看,海思麒麟用在高端产品目的是为了保证利润,而随着华为对利润的更高追求,其必然会加大对自主芯片的使用,这对高通的影响不言而喻,但前提是华为需要加强海思麒麟的量产能力。


今年3月,继苹果、三星、华为之后,小米也加入了自研芯片的行列,推出澎湃S1芯片。从28nm工艺和整体特性来看,这是一款针对入门级智能手机的芯片,对于高通、联发科而言,中低端芯片市场又多了一个竞争对手。


但从长远来看,小米的芯片部署应该会像学习三星、华为,因为随着芯片的不断迭代,小米必然会将澎湃使用在自身的高端产品上,用以提升利润。


央视曾经透漏,中国每年进口的芯片所花费的价值都已经超过了原油,中国在芯片核心技术的突破已经迫在眉睫。然而核心技术的突破并不是一蹴而就的,在芯片行业有个著名的理论叫做“十亿起步,十年结果”,意思就是做芯片初期就需要10个亿的投入才能开工,而要做到有稳定的成就,需要长达十年的不懈努力和投入。


现在有三星、华为、小米,未来也必然会有更多手机厂商加入。来自Strategy Analytics数据显示,高通2014年市占率为52%,2015年骤降至42%;2016年全年数据尚未出炉,但上半年高通份额续降至 39%。


与此对应的高通业绩也是一路下滑。从2015年开始,高通公司营业收入出现罕见的负增长-5%。其中芯片销售收入下滑较大,达到-8%。2016财年的第一、二、三季度数据显示,高通的营业收入分别下滑-19%,-19%和-12%,其中芯片销售收入分别下滑-22%、-23%和-16%。


现在,智能手机霸主基本上三年一换,高通又岂能稳如磐石呢?



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