杏彩体育app下载:2023半导体发展的十大趋势分析

　　ce集邦咨询显示，2021年晶圆代工厂中，成熟制程仍占据76%的市场份额。2022年全球晶圆代工厂年增产能约14%，其中十二英寸新增产能当中约有65%为成熟制程（28nm及以上）。以全球视角来看，成熟工艺仍是主流：

　　① 台积电：成熟工艺约占产能的64%，占销售额的34%。预计台积电产能为120万片/月（12英寸），16nm/7nm/5nm的产能约为13.7/17.8/12.0万片，先进制程产能约为43.5万片/月，占比36%。到2025年其成熟和专业节点的产能将扩大50%。

　　② 联电：放弃先进制程，专注成熟工艺。联电在2018年宣布不再投资12nm以下的先进制程，自此专注在成熟工艺扩大市场。目前联电产能为40万片/月（12英寸），全部集中在成熟工艺。此外，公司于21年投入约36亿美元扩大28nm芯片产能。

　　③ 格芯：成熟工艺产能约占83%，退出10nm以下先进制程。格芯于2018年宣布退出10nm及以下的先进制程的研发，目前拥有的先进制程为12nm。预计目前格芯产能约为20万片/月（12英寸），拥有先进制程的纽约fab8约占17%。

　　① 需求：成熟制程能覆盖除智能手机以外的绝大多数应用场景，更是电动汽车、智能家电的芯片主力军。

　　② 供给：在***方面，美国芯片法案对中国芯片制造的重点在刚需高端EUV***的先进制程，即14nm及以下的fab、18nm的DRAM、128层的NAND。而目前成熟制程应用的DUV***由日本、欧洲掌握，美国的影响力有限。

　　其他设备方面，北方华创、中微、盛美、拓荆、华海清科、芯源微、万业、精测等国内半导体设备厂商产品满足成熟工艺的标准，产品管线覆盖除***外的所有领域，产品性能得到持续验证，半导体设备国产化率不断提升。

　　③ 成本/工艺：随着先进制程不断演进，制造工艺的研发和生产成本逐代上涨，高涨的技术难度和成本高筑进入壁垒。

　　结论：成熟工艺作为芯片需求的主力节点，并且在CHIPLET异构集成的大潮下，部分先进工艺可以用成熟工艺+先进封装来实现。另外由于目前国产设备材料的技术发展阶段的条件约束，且我国的成熟工艺产能仍大面积依靠进口，后续国内的扩产主力就是基于国产可控技术的成熟工艺。

　　中国在全球半导体产业中仍为“追赶者”姿态，根据SIA，2021年半导体行业格局（按产值）为美国（46%）、韩国（21%）、日本（9%）、欧洲（9%）、中国（8%）、中国（7%）。随着半导体行业走向成熟以及竞争环节产生剧变，全球半导体产业政策也进入密集区，政策主要围绕“强化自身供应链”和“加强研发力度”两条主线。

　　Chiplet将满足特定功能的裸芯片通过Die-to-Die内部互联技术，实现多个模块芯片与底层基础芯片的系统封装，实现一种新形势的IP复用。Chiplet不仅是延续后摩尔时代的关键，也是国内布局先进制程的解决方案之一，将成为未来行业发展的主线、Chiplet是延续后摩尔时代，解决产业发展难题的关键所在

　　等方面的巨大运算需求，使得整个芯片晶体管数量暴涨，芯片的面积也不断增大，固有不良率带来的损失增大。而Chiplet可以切割成独立小芯片，有效改善良率，降低不良率带来的成本增长。Chiplet可以降低设计的复杂度和设计成本：如果将大规模SoC按不同模块分解成芯粒，做到类似模块化设计，可以重复利用在不同的芯片产品中。这样可以大幅降低设计难度和成本，并且有利于后续产品的迭代，加速产品上市周期。

　　Chiplet可以降低芯片制造成本：SoC中主要是逻辑计算单元依赖于先进制程提升性能，Chiplet化后可以根据不同的芯粒选择合适的制程，分开制造，再用先进封装进行组装，极大的降低了芯片的制造成本。

　　手机、L5无人驾驶、高级座舱美国芯片法案的目的是将中国卡在能用芯片中，而为了实现从能用到够用的进阶，有三种途径： （1）延续摩尔定律的原生非A硅制程； （2）转换到第三/四代半导体材料； （3）超越摩尔的Chiplet（成熟工艺+Chiplet=先进工艺）。

　　面对美国的科技封锁，未来三年中国半导体突破的重心在于突破能用（在135-28nm建立去A线产能）和Chiplet（基于28nm，在基站、服务器、智能电车领域建立等效14/7nm性能，牺牲一定的体积和功耗）

　　、智能驾驶、人工智能等潮流兴起，SOI技术凭借高性能、低功效的优势，带动SOI硅片需求量大幅增加。基于SOI材料的FD-SOI是先进工艺（28nm以下）两大技术路线之一，也是国内突破先进工艺的方案之一：1、基于SOI的两大技术路线：

　　-SOI技术用于5G射频芯片，FD-SOI开启28nm以下先进制程 RF-SOI（射频绝缘体上硅）：相较于传统的GaAs和SOS技术，不仅成本更低、集成度更高，还发挥了SOI材料结构的优势，所实现的器件具有高品质、低损耗、低噪声等射频性能，主要用于制造智能手机和无线通信设备上的射频前端芯片。 FD-SOI：FinFET和FD-SOI是发展先进工艺（28nm以下）的两大解决方案。FinFET技术路线的先进工艺带来了工艺复杂、工序繁多、良率下降等问题，使得在28 nm以下制程的每门成本不降反升。FD-SOI技术路线逐渐得到业界关注。 理论上，利用DUV***制造的FD-SOI产品，可以达到与采用EUV***制造的FinFET产品相当的性能。2、材料：核心技术由法国Soi

　　c掌握，中国加快追赶步伐 国外：300mm的SOI硅片核心技术由法国Soitec掌握，日本信越化学、SUMCO、中国环球晶圆等少数企业具备生产能力。 国内：沪硅产业旗下子公司获得Soitec技术授权，公司于2022年2月完成50亿定增，其中20亿元投入高端硅基材料研发。项目完成后，沪硅产业将建立300mm高端硅基材料的供应能力，并完成40万片/年的产能建设，加快在SOI领域的追赶步伐。3、代工：工艺由格罗方德、

　　三星等主导 意法半导体于2012年推出了28 nm FD-SOI工艺平台，并于2014年将该技术平台授权给三星。 格罗方德于2017年发布了22 nm FD-SOI代工平台，截至2020年年底已实现营收45 亿美元，交付芯片超过3.5 亿颗。 格罗方德于2018年投产的12 nm FD-SOI代工平台生产的产品几乎拥有10 nm FinFET 工艺产品同等的性能，但功耗和生产成本却比16 nm FinFET工艺产品还低。

　　-V开放的定位是***实现全产业链自主可控的必要基础，条件约束和技术优势两方面因素决定了RISC-V与中国半导体产业双向选择。从技术架构、软硬件生态到量产应用，我国RISC-V产业正加速迈向成熟。随着2023年正式步入高性能计算场景，基于RISC-V开发的CPU IP将成为2023年国产IP主线。 RISC-V可以满足国产CPU架构自主可控需求 不同于x86、ARM等国外商业公司垄断的私有指令集架构，RISC-V最大的特点是开放标准化，是CPU技术变革的一次绝佳机遇，能够很好的调节软件普适生态和CPU国产自主可控的双重需求。 RISC-V生态体系也因此正在全球范围内快速崛起，成为半导体产业及物联网、边缘计算等新兴应用领域的重要创新焦点。 RISC-V全球化立场鲜明。2019年，RISC-V基金会因为担忧美国的贸易法规而搬到了瑞士，并更名为RISC-V International，进而该开源社区的代码上传下载可不受美国出口管制。目前RISC-V基金会的22个主要成员中有12个来自中国，占比超过50%。其中包括华为公司、阿里巴巴集团、中科院计算所等

　　企事业单位。 IP是实现芯片设计国产化的必经之路。IP作为深层关键要素，对于基础软件、芯片设计等浅层要素，以及代工制造、封装测试等中层要素，乃至芯片全产业链都是不可或缺的存在。当前产业界90%以上的SoC都是采用以IP核为主而进行设计的，大量复用IP核代码和专利等硅知识产权。基于RISC-V的CPU IP将迎来历史性发展机遇。目前我国绝大部分的芯片都建立在国外公司的IP授权或架构授权基础上。近年来美国对华科技产业限制层出不穷，IP和芯片底层架构国产化替代已经迫在眉睫，必须实现深层要素的国产化才能实现全栈要素创新。RISC-V凭借其开放优势有望成为IP独立自主的关键根技术。 2023年将成为RISC-V的高性能计算元年。截至2022年末，我国大约有50款不同型号的国产RISC-V芯片量产，应用场景集中在

　　电源管理、无线连接、存储控制、物联网等中低端场景。而目前已有多家创新企业计划在2023年发布对标64核高性能的服务器级处理器，应用领域也有望从专业应用场景逐步拓展到通用计算场景。

　　2022年美国通过《美国芯片与科学法案》，其中针对半导体行业，计划五年内投入527亿美元的政府补贴。此外，加入“中国护栏”条款，禁止获得联邦资金的公司在中国大幅增产先进制程芯片。这标志着半导体行业将由全球化大分工，转向反全球化。

　　半导体产业链三种权利：设计权（决定创新和供给）+代工权（决定安全和产能）+设备权（决定产业链安全和工艺底层突破）。 芯片产业全球化分工使设计与制造环节分离，存在供应链的地理分割，加剧了受外部因素影响而供需失衡的风险，因此企业向产业链前端渗透、实现自主可控已是大势所趋。

　　1、对于终端厂商来说，芯片领域将成为新的主战场，着力于掌握芯片设计权甚至代工权是终端企业未来发展方向。 目前部分下游软硬件公司逐步开启芯片自研模式。 ①智能手机：小米、OPPO、vivo等芯片研发主要聚焦于影像、

　　电池管理等细分领域； ②智能汽车：以特斯拉为先锋，传统车企以及造车新势力如通用、比亚迪、蔚来等也先后进军芯片自研； ③互联网：亚马逊、微软、谷歌、阿里等通过推出定制化的自研芯片，驱动云计算服务的创新迭代。 参考全球智能手机巨头的发展历程，随着产品同质化加剧，芯片区别的重要性日益突显，成功的头部手机厂商均拥有较强的芯片设计研发水平，如苹果的A系列芯片、三星的猎户座芯片以及华为的麒麟系列芯片，验证了掌握核心造芯技术对于终端厂商的重要性。终端厂商自研芯片主要由于外部缺芯压力和内部自身发展需要。 ①把握产能主动权：全球芯片短缺使部分下游企业产能无法释放，布局芯片领域将保障供应链稳定性。 ②满足应用领域功能需求：随智能化发展，

　　英特尔等芯片企业供应的通用芯片难以满足终端日益提升的性能需求，自研定制芯片将形成软硬一体化发展，构建芯片、系统软件、终端产品的生态闭环，抢占智能网联高地。 ③提升话语权和竞争力：提高对核心技术的把控能力，使自己拥有产品创新节奏的主导权。2、对于

　　公司来。