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　　中國芯片現在怎么樣？無論如何，這些都難以阻擋如今“國產替代”的大趨勢，隨著接下來，國內半導體供應鏈的重塑，加上越來越多企業開始選擇國產芯片，形勢的逼迫下，國內內生循環市場終將打開，本土芯片廠商尤其是汽車芯片企業有望迎來最好的發展時段?！皣a替代”?，勢在必行!?中國國產芯片現在的廠家，隨著中國經濟的發展，中國企業對芯片的需求越來越大。那知名芯片制造商呢?來看看中國知名芯片企業。 　　紫光展銳　　在5G和AI領域積累頗深　　紫光展銳是紫光系統的重要芯片平臺，位于50G和AI該領域有深厚的積淀，其產品主要有5個G大型基帶芯片SoC芯片(將CPU，GPU，系統級芯片(如調制調解器)、泛連接芯片(包括射頻、藍牙、物聯網等泛連接芯片)?！　∽瞎庹谷鹩烧褂嵑腿鸬峡坪喜⒍?。2000年，清華77級同學陳大同回國成立手機芯片設計公司展訊通信(以下簡稱“展訊”)，展訊于2007年登陸納斯納克。2013年，紫光集團花費17.8億美元收購展訊。2014年，紫光集團以9.1億美元收購了瑞迪科。瑞迪科是一家物聯網芯片設計公司，2004年在上海成立，2011年在納斯達克上市。2018年，在趙偉國的交易下，展訊和瑞迪科合并為紫光展銳，開辟了移動通信和物聯網兩大領域的核心芯片?！　〈撕?，許多清華學生，如曾學忠(物理系92級，后成立匯鑫通信)、刁石景(曾任工業和信息化部電子信息司司長)、紫光展瑞等CEO。在5G一方面，紫光展銳于2018年9月發布“春藤”(5G基帶芯片)，“虎賁”(5GSoCCpu)加快向中高端產品線布局的兩大品牌?！　「鶕袊雽w工業協會發布的2018年中國集成電路IC設計TOP紫光展銳排名第二，僅次于華為海思。但在2019年的榜單中，紫光展銳已經跌至第五位。值得一提的是，紫光展銳擁有2G到5G華為海思是中國僅有的兩家手機芯片平臺公司之一，擁有完整的手機芯片技術。由于華為海思的手機芯片不銷售，紫光展瑞是中國唯一的第三方手機芯片供應商。近年來，國內手機出貨量有所下降，紫光展瑞的業績受到影響，但仍具有較高的戰略價值。目前，紫光展瑞正計劃登陸科技創新委員會。  　　紫光國微　　聚焦安全芯片，直供軍工份額大　　紫光國威，也是一個紫光系統，是安全芯片的主要供應商。其商品涵蓋航空、航空航天、道路設備、船舶等領域，直接供應給軍工行業的份額相對較大。其主要業務平臺有三個：深圳國微電子、同心微電子和紫光創新?！　∑浜诵姆止旧钲趪㈦娮又饕洜I專用集成電路，是紫光國微最大的利潤來源。2019年，紫光國微電子凈利潤同比增長39.54%至34.4億元，歸屬于母公司的凈利潤同比增長16.61%至4.06億元，而國微電子凈利潤5.06億元(占比124.66%)，甚至超過了紫光國微的整體凈利潤?！　×硪患曳止就奈⒅饕洜I智能安全芯片，受下游需求驅動，其收入從2012年的3.32億元增加到2019年的12.12億元，復合年增長率達到20.31%。但由于商品多處于中低檔領域，門檻低，競爭激烈，盈利能力下降?！　∽瞎鈬⒊止?6.5%的紫光同創，是國內的FPGA基于可編程設備的芯片(PAL，GAL發展而來，是集成電路半定制、可編程的龍頭企業。FPGA芯片編譯難度很大，市場份額基本被賽靈思和英特爾壟斷。它們分別占全球份額的51.1%和35.8%，國內份額分別為48%和33%。中國本土廠商在國內市場的份額只有3%，還處于起步階段。然而，近年來，他們在技術和產業化方面取得了突破。例如，2015年，紫光同創在中國推出了第一個擁有完全自主產權的數千萬高性能FPGA商品“Titan”系列芯片;2018年，紫光同創PGT180H通過中興通訊和新華三集團的檢測，芯片首次實現國產化FPGA芯片在通信市場的量產應用。紫光國微2021年1月宣布，擬發行可轉債，募集資金不超過15億元，用于“新型高端安全系列芯片研發產業化項目”，“車載控制器芯片研發及產業化項目”并補充營運資金，目前，該事項已經財政部和證監會批準。  　　兆易創新　　深度培育存儲市場，與長信存儲攜手推動自主研發DRAM　　兆易創新成立于2005年，是國內領先的存儲芯片。其主要業務是閃存芯片及其衍生品、微處理器產品和傳感器模塊，主要應用于消費市場。目前正在進入工控、汽車電子等高端市場。2019年，存儲芯片業務收入占趙一創新總收入的79.79%?！　鴥韧馄髽I在存儲芯片領域差距較大，中國內地企業的全球市場份額僅為1%?！　〈鎯π酒梢院唵蔚胤譃殚W存和內存，主要是內存DRAM(動態隨機存儲器)，閃存主要包括NAND閃存和NOR閃存(代碼型閃存芯片)按市場規模排序DRAM，NAND閃存，NOR閃存?！　∧壳?，兆易創新的產品線包括NOR閃存，NAND閃存，MCU，DRAM商品。在NOR在約30億或40億美元的小市場中，兆易創新是世界主要參與制造商之一。其他主流供應商是中國臺灣王和美國Cypress，美國美光，中國臺灣省華邦?！　RAM最重要的半導體市場細分是趙一創新的重點。2019年，其與合肥產業投資，合肥長鑫集成電路(簡稱“合肥長鑫”)簽訂合作協議，同意以可轉換債券的形式處理工藝19nm12英尺晶體存儲器研發項目投資3億元。兆益創新主要負責研發和分銷階段。成功開發商品后，兆益創新將移交給長信12英尺內存晶圓制造基地(以下簡稱“長鑫存儲”)代工生產，這樣既能切入廣闊的生產DRAM市場也免于承擔高額資本支出的壓力。此外，創新已基本建立DRAM分銷系統?！　∧壳?，中國是主要的DRAM生產廠家有福建金華、合肥長鑫、紫光南京，但紫光南京的量產階段仍在臺灣省力晶進行，只有福建金華和合肥長鑫為大陸生產。長鑫存儲的DRAM內存技術主要來自破產的德國奇夢達。奇夢達被英飛凌半導體剝離DRAM芯片公司。長信存儲屬于合肥DRAM506項目是安徽省和合肥市的重點項目，也是安徽省單一投資規模最大的工業項目。它將建成中國第一個擁有最大規模和最先進技術的自主研發項目DRAM制造基地;股東為合肥產業投資(出資99.75%)和合肥產業投資新興戰略產業發展公司(出資0.25%)。目前，長信存儲月產能已達4萬片/月，徹底打破了海外企業的壟斷。  　　長江儲存　　128層堆疊NAND閃存芯片，達到世界領先地位　　與長信存儲類似，長江存儲由清華企業與地方政府和國家集成電路產業投資基金(以下簡稱“大基金”)聯合成立，但主攻方向不同?！　￠L江倉儲是由紫光集團和武漢新芯片共同成立的國家倉儲芯片基地項目，致力于12英寸3英寸DNAND開發和制造閃存。DRAMExchange數據，NAND三星、東芝、閃迪、美光、海力士和英特爾是閃存市場的主要參與者，其中三星的市場份額約為36%?！　￠L江背后的長江存儲團隊實力雄厚。2018年5月，工業和信息化部電子信息司前司長刁世景加入紫光集團，擔任包括長江存儲在內的芯片業務的聯合總裁。此前，電子信息司前副司長彭紅兵曾擔任大型基金副總裁、長江存儲監事會主席?！　∈灼谕顿Y超過240億美元的長江存儲。自2018年以來，它不斷取得技術突破，從最初的32層堆疊開始NAND閃存，64層，128層技術躍進，目前128層堆疊NAND實現了閃存量產出貨，良品率也高達75%?！　〈送?，長江存儲計劃在2021年實現192層DNAND閃存試生。閃存芯片巨頭美光，SK海力士最先進的水平是192層堆疊NAND閃存，這意味著長江儲存已經達到了世界領先地位。此外，到2021年下半年，長江存儲計劃將存儲芯片的月產量增加一倍，達到10萬個圓形晶體，約占全球總產量的7%。據悉，三星電子目前每月生產約48萬個圓形晶體，而美光的月產量約為18萬個。這將進一步降低中國內存芯片的進口依賴性。  　　韋爾股份、格科微　　國內CMOS龍頭　　在國內CMOS(圖像傳感器)領域，清華系公司位居龍頭地位，這要歸因于第一代清華系半導體公司豪威科技(Omnivision)的“人才孵化”作用。韋爾股份與格科微就是受益者?！　?018年，虞仁榮旗下的韋爾股份從校友陳大同手中，接盤了私有化后的豪威科技。2019年，韋爾股份又完成了對中低端CMOS公司——思比科、視信源的收購，從而掌握了CMOS領域的高中低端技術，一躍成為國內龍頭。完成收購后，韋爾股份業績大爆發，2019年營收同比增長41%至136億元，歸母凈利潤為4.66億元，同比增長221%?！　〕撕劳萍?，國內第二大CMOS芯片廠商格科微目前正在沖刺科創板，其創始人趙立新同樣來自清華，與虞仁榮、馮晨暉、趙立東等同是電子系85級畢業?！　〔贿^，格科微發軔于低端市場。2003年9月，在海外工作了8年的趙立新回國，創建格科微，從電腦攝像頭起步。2008年推出成本低于競爭對手20%的新產品后，格科微在國內手機圖像傳感器市場的份額從第三變成第一，成為全球低端圖像傳感器最大的供應商。值得一提的是，聞泰科技創始人張學政通過聞天下公司，持有格科微0.79%的股權。曾擔任豪威科技COO的何新平(電子系80級)，創業領域同樣選擇了CMOS。2011年，在豪威科技任職15年的何新平創立了晶相光。晶相光是CMOS領域少數專攻安防監控市場的公司，其還強攻生物芯片，成功開發了基因定序芯片，2018年在中國臺灣掛牌上市。  　　卓勝　　深耕射頻前端芯片　　同樣來自清華電子系85級的馮晨暉，于2006年成立了卓勝微?！　∽縿傥⒊跏紭I務為數字電視、移動電視芯片，2010年后，以LNA(射頻低噪聲放大器)以及射頻開關為切入點，開始轉型射頻前端芯片的研發和銷售，2012年后形成完善的布局，陸續推出了包括GPS LNA、WiFi開關、天線調頻開關tuner、射頻通信LNA等產品，逐漸打入三星、小米、OPPO、vivo、華為等主要安卓品牌廠商的供應鏈，成為國內最大的射頻前端供應商、全球排名第五的射頻開關企業?！　∩漕l開關是卓勝微傳統核心業務，2020年上半年，其相關業務收入為8.53億元，同比增長93.04%，占總營收的85%，并成功實現安卓一線終端品牌全覆蓋?！　∽縿傥⒌母偁幜υ谟?，其技術革新允許不同系列的射頻開關在生產過程中共用底層模具，從而大幅縮短備貨周期，降低了研發成本?！　∩漕l模組的研發難點在于同時支持4G/5G的全頻段高復雜度模組，而高復雜度模組核心在于高性能濾波器及多工器的設計能力。2020年10月，卓勝微擬定增30億元布局濾波器及雙工器模組研發，其中，濾波器項目總投資金額達到22.74億元，接近其上市募集資金的3倍。射頻前端的本土替代是黃金機遇，國產廠商需要的不是賽道創新，而是技術攻關，通過自主研發高性能濾波技術和PA設計工藝，實現4G/5G射頻芯片的產品化、小型化、模組化。即使對國產替代進程充滿信心，但國際半導體龍頭的資本開支動輒百億美元起，國產廠商的體量與投入規模尚難以與之相比，國產替代道路上險阻重重。  　　飛昂通訊、燧原科技　　新秀崛起　　芯片初創公司——飛昂通訊值得期待，其有望填補國內高端光纖芯片市場空白。2014年，畢業于清華電子系的毛蔚、白昀夫婦回國創辦了飛昂通訊，專注于光纖和有線通訊領域集成電路的研發。2017年，飛昂通訊成為國內首家量產25G/100G高速光互連收發芯片的企業，打破了高端光通信芯片被國外廠商壟斷的局面?！　×硪粋€崛起的清華系芯片公司，則是做AI芯片的燧原科技。其創始人趙立東(電子系85級)曾任職于AMD中國，后赴銳迪科任總裁，2018年3月創立燧原科技。燧原科技創業團隊主要來自AMD，其推出了中國首枚自主研發的人工智能高端訓練芯片?！　§菰萍荚谛酒Ρ蝗耸熘氖牵簞摷o錄地用18個月，將技術門檻最高的AI訓練芯片“邃思”一次性流片成功，并于2019年12月對外發布基于“邃思”的云端訓練加速卡“云燧T10”，直接PK在這一領域處于壟斷地位的英偉達Tesla V100?！　?021年1月15日，燧原科技宣布完成C輪18億元融資。這距其上一輪7億元融資僅僅間隔了不到8個月。值得一提的是，成立不到3年，燧原科技累計融資超過31億元。而每一輪投資機構中，都有騰訊。 

　　　　光子芯片各類有很多，根據不同的材料和工藝，不同工藝的芯片發揮不同的性能。市場上最常見的芯片是由硅材料制成的電子芯片。芯片線路用光刻機曝光，然后在芯片制造過程中集成數十億根晶體管?！　【w管數量越多，電子傳輸速度就越高。但在有限的芯片尺寸下，由于摩爾定律極限的到來，晶體管的總數很難增加?！　? 　　指甲蓋大小的芯片很難集成數百億根晶體管。如果你想繼續突破，要么改進光刻機設備工藝，要么改進制造工藝，這并不容易?！　≡谶@種情況下，不斷探索不同材料和工藝的芯片制造方法。例如，碳基芯片是由石墨烯制成的，量子技術是量子芯片的探索?！　〈送?，由砷化鎵等第二代半導體材料制成的光子芯片也成為業界關注的焦點?！　」庾有酒母拍詈苋菀桌斫?，它選擇光波作為信息傳輸的媒介，在集成光學中模擬光信號，最終作用于芯片。光子芯片從材料到制造工藝與傳統電子芯片有很大的不同?！　」庾有酒ǔ２捎玫诙雽w砷化鎵、磷化鎵等材料，具有高帶寬、高導熱性，保證了光子芯片的高速傳輸。與電子芯片相比，光子芯片的處理速度提高了1000倍，功耗是電子芯片的九萬分之一?！　〈送?，光子芯片不需要依賴高端EUV光刻機，其結構簡單，幾百納米的工藝工藝能滿足各行各業的需要?！　」庾有酒奶剿饕呀洀睦碚撧D向實踐。據業內人士透露，中國第一條光子芯片生產線將于明年建成，目前正在規劃中。能夠滿足通信、數據中心等領域的需求?！　‘斈柖擅媾R極限時，開發其他芯片材料肯定會成為一種趨勢。在復雜的半導體工業環境中，突破規則封鎖已成為一項重要工作，因此在光子芯片的討論話題中，換道超車已成為一個高頻詞。 

  其實，光子芯片并不是一件新鮮事物。早在1969年，集成光學，也稱積體光學的概念就已被提出。到了上世紀80年代，光子芯片也開始了相應的研究，并且由于物理特性，光子芯片比電子芯片有更大的發展潛力。   光子芯片   光芯片一般指光子芯片。用于完成光電信號的轉換，是核心器件，分為有源光芯片和無源光芯片。光芯片包括了激光器、調制器、耦合器、波分復用器、探測器等。在運營商的核心交換網設備、波分復用設備、以及即將普及的5G設備中有大量的光芯片。   光子芯片原理   原理：光子芯片研究人員將磷化銦的發光屬性和硅的光路由能力整合到單一混合芯片中。當給磷化銦施加電壓的時候，光進入硅片的波導，產生持續的激光束，這種激光束可驅動其他的硅光子器件。這種基于硅片的激光技術可使光子學更廣泛地應用于計算機中，因為采用大規模硅基制造技術能夠大幅度降低成本。   光子芯片的優勢   光子芯片簡單說就是利用光信號進行數據獲取、傳輸、計算、存儲和顯示的芯片?！毕鄬τ陔娮域寗拥募呻娐?，光子芯片的獨特優勢十分明顯。未來，無論是互聯網、5G還是物聯網領域，在基礎設施方面都離不開光纖和光學器件。   相比傳統的電子芯片，光子芯片有很多優勢，主要表現為高速率和低功耗。光信號以光速傳輸，速度得到巨大提升;理想狀態下，光子芯片的計算速度比電子芯片快約1000倍。光子計算消耗能量少，光計算功耗有望低至每比特10—18焦耳(10—18J/bit)，相同功耗下，光子器件比電子器件快數百倍。   相比電子芯片，光子芯片的性能幾乎在每個方面都有明顯的優勢。在傳輸速度上，光子脈沖的信息速率可以達到幾十TB/s，從而使“存儲墻”的問題不復存在。   而在能耗方面，根據推算，光子元器件的能耗僅有電子元器件的千分之一。有數據指出，根據目前的發展趨勢，在未來五年以集成電路為基礎的數字產業可能會消耗全球每年電力供應的20%，而光子元器件的發展，就可以大幅緩解能源壓力。   除此之外，目前讓相關廠商和消費者都十分頭痛的芯片發熱等問題，在光子芯片上同樣不會出現。   可以說，從理論上來看，光子芯片確實是數字產業的未來。   那么問題就來了，光子芯片開始研究的時間與電子芯片相差無幾，為何電子芯片如今一騎絕塵，成為芯片領域的絕對主流呢?   答案其實很簡單：相比相對“乖巧”的電子，光子的“性格”更難以把控。為了讓光子芯片早日成為現實，科學家們一直在研發可以替代電晶體管功能元器件，但始終無法在準確控制光信號的同時縮小元器件的體積。這樣一來，電子芯片自然就成為市場的主流了。  

　　光子芯片運用的是半導體發光技術,發光現象屬半導體中的直接發光。2015年12月,美國三所大學的研究人員開發出一款光子芯片,它可以用光來傳輸數據,速度比過去的芯片大幅提升,能耗也大大減 　　研究人員將磷化銦的發光屬性和硅的光路由能力整合到單一混合芯片中。當給磷化銦施加電壓的時候，光進入硅片的波導，產生持續的激光束，這種激光束可驅動其他的硅光子器件。這種基于硅片的激光技術可使光子學更廣泛地應用于計算機中，因為采用大規模硅基制造技術能夠大幅度降低成本。 英特爾認為，盡管該技術離商品化仍有很長距離，但相信未來數十個、甚至數百個混合硅激光器會和其它硅光子學部件一起，被集成到單一硅基芯片上去。這是開始低成本大批量生產高集成度硅光子芯片的標志?！　」庾有酒尘敖榻B　　美國計算機芯片巨頭英特爾公司日前宣布，該公司與美國加州大學圣芭芭拉分校(UCSB)的研究人員日前成功研發出了世界上首個采用標準硅工藝制造的電力混合硅激光器，這標志著用于未來計算機和數據中心的低成本、高帶寬硅光子學設備產業化的最后障礙之一被解決。 

　　MCU是什么?　　MCU是微控制單元(MicrocontrollerUnit;MCU)，又稱單片微型計算機(SingleChipMicrocomputer)或單片機，是中央處理器(CentralProcessUnit;CPU)適度減少次數和規格，適度減少內存(memory)，計數器(Timer)，USB，A/D轉換，UART，PLC，DMA等待周邊界面，甚至LCD驅動電路集成在單個芯片上，生成芯片級計算機，為不同的應用場所進行不同的組合控制。例如，手機，PC外圍、控制器、汽車電子、工業步進電機、機臂控制等，都可以看到MCU的身影?！　“l展歷史　　單片機的出現歷史不長，但發展非常迅速。它的產生和發展與微控制器的產生和發展大致同步。自1971年以來，美國Intel自公司首次推出四位微控制器以來，其發展到目前為止大致可分為五個階段。以下是以下幾個階段。Intel介紹了公司單片機的發展?！　?971-1976　　單片機發展的初始階段。1971年11月Intel公司首先生產出集成度為2000個晶體管/片的四位微控制器Intel4004,并配有RAM，ROM和移位寄存器形成了第一個MCS-4微控制器，隨后推出8位微控制器Intel8008以及其他企業相繼推出的8位微控制器?！　?976-1980　　低性能單片機階段。1976年。Intel公司推出的MCS-以48系列為代表，選擇8位CPU，8位并行I/O接口，8位定時/計數器，RAM和ROM雖然單片結構集成在半導體芯片上，但其位置范圍有限(不超過4)KB),也沒有串行I/O,RAM，ROM容量小，中斷系統相對簡單，但功能可滿足一般工業控制和智能儀器儀表的需要?！　?980-1983　　高性能單片機階段。本階段推出的高性能8位單片機一般包括串行口、多級中斷處理系統、多個16位計時器/計數器。RAM，ROM增加容量，尋址范圍可達64KB，個別電影也有A/D轉換接口?！　?983-80年代末　　16個單片機階段。1983年Intel公司還推出了16臺高性能單片機MCS-96系列，由于采用了最新的制造工藝，芯片集成度高達12萬個晶體管/片?！　?990年代　　單片機在集成度、功能、速率、可靠性、應用領域等方面向更高水平發展?！　「鶕纹瑱C的特點，單片機的應用分為單機應用和多機應用。在一個軟件系統中，只使用一個單片機，稱為單機應用。單片機的應用范圍包括：　　(1)測控系統。單片機可形成各種不太復雜的工業控制系統、自適應控制系統、數據采集系統等，達到測控的目的?！　?2)智能儀器。用單片機改造原有的測量和控制儀器，推動儀器向數字化、智能化、多功能化、系統化、靈活化發展?！　?3)機電一體化商品。單片機與傳統機械產品相結合，簡化了傳統機械產品的結構，智能化了控制?！　?4)智能接口。在計算機控制系統中，特別是在大型工業測量和控制系統中，采用單片機控制和管理接口，單片機與主機并行工作，大大提高了系統的運行速度?！　?5)智能民用產品。例如，在家用電器、玩具、游戲機、視聽設備、電子秤、收銀機、辦公用品、廚房設備等產品中，單片機控制器的引入不僅大大提高了商品的功能和性能，而且取得了良好的使用效果?！　纹瑱C多機軟件系統可分為功能集散系統、并行多機處理和局部網絡系統?！　?1)功能配送系統。多功能配送系統是為滿足工程系統各種外圍功能的要求而設置的多機系統?！　?2)并行多機控制系統。并行多機控制系統主要處理工程應用系統的快速性問題，形成大型即時工程軟件系統?！　?3)局部網絡系統?！　「鶕梅秶?，單片機可分為通用型和專用型。專為特定商品設計，如溫度計單片機、洗衣機單片機等。在通用單片機中，可分為四位、八位、16/32位。雖然計算機的微控制器現在幾乎是32/64位，8位和16位的微控制器已經萎縮，但是單片機的狀況不同。8位單片機成本低，價格低，易于開發，性能滿足大部分需求。只有在航天、汽車、機器人等高科技領域，需要高速處理大量數據時，才需要選擇16/32位。在一般工業領域，8位通用單片機仍然是應用最廣泛的單片機。 　　到目前為止，我國單片機應用和嵌入式系統的發展已經走過了20多年。隨著嵌入式系統逐漸深入社會生活的方方面面，單片機課程的教學也從傳統的8位開始Cpu平臺向32位高級RISCCpu平臺的趨勢發生了變化，但8架飛機仍然很難被取代。國民經濟建設、軍事家電等領域，特別是手機、汽車自動導航設備，PDA，智能玩具、智能家電、醫療設備等領域都是國內急需單片機人才的行業。目前，從事單片機開發和應用的工程師超過10萬人，但面對嵌入式系統工業化的趨勢和我國大力推進的建設"嵌入式軟件工廠"為了將中國的嵌入式產品融入國際市場，產業將迫切需要大量的單片機應用型人才，這為高職生從事這一高科技產業帶來了巨大的機遇。