今年的半導(dǎo)體行業(yè)十大發(fā)展趨勢(shì)是哪些？但愿_香港半導(dǎo)體銷(xiāo)毀報(bào)廢處理_我們高新技術(shù)不是空談！
2021/5/14 21:37:39 點(diǎn)擊：616
2020年畢竟是歷史時(shí)間刻寫(xiě)的一年。新冠肺炎肺炎疫情席卷全球。許多領(lǐng)域在停滯不前重啟后按住了加速鍵。新技術(shù)的應(yīng)用和應(yīng)用層出不窮。5G工業(yè)化商業(yè)、電子計(jì)算機(jī)框架對(duì)外開(kāi)放、圓晶異構(gòu)化集成等一系列自主創(chuàng)新推廣接踵而至。
高新技術(shù)沒(méi)有界限，自主創(chuàng)新永無(wú)止境。進(jìn)入新的2021年，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在哪里首先上升？自主創(chuàng)新的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈有什么推動(dòng)作用？
仰望星空，眺望尖端科技的動(dòng)態(tài)性，穩(wěn)步規(guī)劃發(fā)展趨勢(shì)。高新技術(shù)自立幾乎不是空談，只有把握發(fā)展趨勢(shì)的全局觀念，才能更好地進(jìn)行下一場(chǎng)戰(zhàn)斗。經(jīng)過(guò)整理，慧聰電子網(wǎng)梳理了2021年半導(dǎo)體行業(yè)十大發(fā)展趨勢(shì)，一窺未來(lái)。
1、第三代半導(dǎo)體器件大爆發(fā)。
以氮化鎵(GaN)和碳碳復(fù)合材料(SiC)為代表的第三代半導(dǎo)體材料，具有耐熱、耐高壓、高頻、大功率、抗輻射等優(yōu)異特點(diǎn)，但受加工工藝、成本等因素的限制，多年來(lái)僅限于小規(guī)模應(yīng)用。近年來(lái)，隨著原材料生長(zhǎng)發(fā)育、元器件制造等技術(shù)的不斷提高，第三代半導(dǎo)體材料的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，并已開(kāi)放應(yīng)用銷(xiāo)售市場(chǎng):SiC元器件已用于汽車(chē)逆變器，GaN快速充電器也大量銷(xiāo)售。未來(lái)五年，根據(jù)第三代半導(dǎo)體器件的電子元器件，將廣泛應(yīng)用于5G基站、新能源汽車(chē)、特高壓輸電、大數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景。
2、Arm框架CPU全方位滲透。
Arm發(fā)布了專(zhuān)門(mén)針對(duì)下一代從頭到尾在線筆記本的Cortex-A78CCPU，可以應(yīng)用8個(gè)大核心，L3緩存文件可以提升到8MB?；贑ortex-A78C的CPU集成ic將成為x86構(gòu)架CPU在PC銷(xiāo)售市場(chǎng)上的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)者，iPhoneMac計(jì)算機(jī)上全方位選擇基于Arm構(gòu)架的CPU將推動(dòng)大量Arm勢(shì)力ic設(shè)計(jì)制造商涉足PC銷(xiāo)售市場(chǎng)，包括ADS5203IPFB高通芯片、華為和三星。甚至x86勢(shì)力的AMD聽(tīng)說(shuō)也在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)基于Arm的CPU集成ic，而amazonAWS則在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器銷(xiāo)售市場(chǎng)上推動(dòng)Arm構(gòu)架CPU的提升。就大數(shù)據(jù)處理(HPC)而言，根據(jù)Arm構(gòu)架的高性能計(jì)算機(jī)富岳(Fugaku)在全球Top500中名列前茅。
3、國(guó)內(nèi)替代成為發(fā)展趨勢(shì)的主要任務(wù)。
盡管受到新冠狀肺炎疫情和英國(guó)打擊等不利條件的影響，2020年我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)或保持了較高的發(fā)展趨勢(shì)增長(zhǎng)速度，預(yù)計(jì)全年完成收益超過(guò)8000億元，年增長(zhǎng)率接近20%，進(jìn)口狀況預(yù)計(jì)也將超過(guò)3000億美元，而設(shè)計(jì)行業(yè)則是一個(gè)快速發(fā)展的階段。國(guó)產(chǎn)替代仍然是2021年中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的主線任務(wù)，并將加速上、中、下游全產(chǎn)業(yè)鏈在關(guān)鍵商品行業(yè)和基本階段的合作科技攻關(guān)。
英國(guó)對(duì)中國(guó)貿(mào)易的打擊將在2021年進(jìn)入緩解期。據(jù)估計(jì)，華為將在2021年部分修復(fù)smc、高通芯片、MTK等國(guó)際供應(yīng)鏈管理合作伙伴在非優(yōu)秀技術(shù)和商品方面的合作。在半導(dǎo)體行業(yè)沒(méi)有大的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和變化的情況下，中國(guó)半導(dǎo)體材料2021年全年增長(zhǎng)率在20%以上應(yīng)該是大概率事件，整體產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營(yíng)規(guī)模有望超過(guò)萬(wàn)億。
4、整個(gè)集成電路焦慮不安。
目前，生產(chǎn)能力提供的焦慮引起的斷貨價(jià)格上漲似乎已經(jīng)遍及該領(lǐng)域的許多階段。從代工生產(chǎn)到封裝到設(shè)計(jì)方案，都是以轉(zhuǎn)移成本為由，與客戶(hù)協(xié)商提高價(jià)格。一方面，大國(guó)關(guān)系的下一個(gè)演變方向還不清楚；另一方面，急需的8寸生產(chǎn)能力很可能在短時(shí)間內(nèi)沒(méi)有大規(guī)模生產(chǎn)，所以2021年至少第三季度會(huì)持續(xù)生產(chǎn)能力焦慮。預(yù)計(jì)全球半導(dǎo)體材料生產(chǎn)能力焦慮情況將持續(xù)到2021年，甚至8寸生產(chǎn)能力可能會(huì)持續(xù)到2022年。
5、3nm加工工藝連接點(diǎn)差異增加。
從7nm工藝開(kāi)始，tsmc和三星Foundry=線路演變差異較大。比如三星7nm(7LPP)更早選擇EUV(極紫外線)，5nm和4nm作為半代加工工藝；tsmc在7nm自身演變(N7/N7P/N7+)后，也逐漸更新了5nm的關(guān)鍵加工工藝。2020年4月，tsmc發(fā)布了3nm加工工藝(N3)的實(shí)際信息。
N3是N5加工工藝后再次宣布迭代更新，預(yù)計(jì)晶體三極管相對(duì)密度將增加1.7倍(模塊級(jí)相對(duì)密度在290MTr/mm左右)，與N5相比，其特性將增加50%，功能損耗將減少30%。2021年，tsmcN3加工工藝的風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)計(jì)劃將從2022年第三季度開(kāi)始逐步量產(chǎn)。充分考慮原始性、功能損失和成本問(wèn)題，tsmc表示，N3仍將選擇傳統(tǒng)的FinFET結(jié)構(gòu)，但其3nm加工工藝本身的發(fā)展仍有機(jī)會(huì)選擇GAAFET技術(shù)。
6、系統(tǒng)軟件級(jí)封裝(SiP)很受歡迎。
集成電路芯片技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可能經(jīng)歷了四個(gè)環(huán)節(jié):第一階段是插座元件(DIP/PGA)；第二階段是表面貼片(SMT)；第三階段是總面積陣列封裝(BGA/CSP)；第四階段是高密度系統(tǒng)軟件級(jí)封裝(SiP)。目前，世界半導(dǎo)體封裝的流行技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入第四階段，SiP、PoP、Hybrid等關(guān)鍵封裝技術(shù)已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用，部分高端封裝技術(shù)已經(jīng)逐漸向顆粒(Chiplet)方向發(fā)展。SiP封裝已經(jīng)從單雙面封裝遷移到兩面封裝，預(yù)計(jì)2021年兩面封裝SiP可能會(huì)流行，到2022年可能會(huì)出現(xiàn)雙三維SiP產(chǎn)品。
7、FPGA打造AI網(wǎng)絡(luò)加速器。
自20世紀(jì)80年代Altera和Xilinx開(kāi)啟FPGA以來(lái)，F(xiàn)PGA已經(jīng)經(jīng)歷了幾波巨大的變化。除了原有的可編程控制器協(xié)調(diào)能力，數(shù)據(jù)連接和數(shù)據(jù)傳輸功能使FPGA成為云計(jì)算技術(shù)和大數(shù)據(jù)中心必不可少的海量信息控制部件，尤其是深度學(xué)習(xí)/AI、網(wǎng)絡(luò)加速器和計(jì)算存儲(chǔ)對(duì)FPGA的要求很高，如SmartNIC、百度搜索引擎網(wǎng)絡(luò)加速器、AI邏輯推理模塊等。
新的邊緣計(jì)算將掀起新的FPGA需求浪潮，包括5G基站和電信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、邊緣網(wǎng)關(guān)ip和無(wú)線路由器、物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)智能終端等。無(wú)人駕駛、智能車(chē)間、新智能城市和交通旅游將進(jìn)一步改進(jìn)和擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)FPGA的應(yīng)用。
8、PC CPU特性飛躍。
PC CPU在不斷爬行十幾年后，實(shí)際上在顛覆性創(chuàng)新放緩的時(shí)候，特性和效率都有了很大的提高，這在半導(dǎo)體行業(yè)是非常有價(jià)值的。即便如此，直到2020年第三季度才有10nmSuperFin加工工藝，以及Skylake微型框架延長(zhǎng)多年的大情況，讓IntelPCPU特性和高效率領(lǐng)先十幾年的神話傳說(shuō)在2020年結(jié)束。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，PCPU難能可貴地發(fā)生了2-3年的特性，推動(dòng)了小高潮，預(yù)計(jì)這一發(fā)展趨勢(shì)將推動(dòng)1-2年。
9、碳基技術(shù)加速了柔性電子的發(fā)展趨勢(shì)。
碳基材料作為制造軟機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵原材料，將擺脫實(shí)驗(yàn)室，制造出可以隨意伸縮彎曲的柔性電子機(jī)械設(shè)備。比如用這種原材料制成的電子皮膚，不僅機(jī)械設(shè)備的特點(diǎn)類(lèi)似于真實(shí)皮膚，還具有外部自然環(huán)境的認(rèn)知功能。柔性電子是指經(jīng)過(guò)扭曲、伸縮、拉申等外觀變化后仍保持原有特性的電子產(chǎn)品，可用作智能可穿戴設(shè)備、電子皮膚、柔性屏幕等。
柔性電子發(fā)展趨勢(shì)的關(guān)鍵短板取決于原材料——現(xiàn)階段的軟原材料，或者軟不夠容易失效，或者電氣性能比不上硬硅電子設(shè)備。近年來(lái)，碳基原材料的技術(shù)進(jìn)步為柔性電子提供了更強(qiáng)的原材料選擇:納米碳管的碳基軟原材料質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到大規(guī)模集成電路芯片的生產(chǎn)要求，原材料生產(chǎn)的電源電路特性超過(guò)同規(guī)格下的硅基電源電路；另一種碳基軟原材料石墨烯材料的大規(guī)模生產(chǎn)也已經(jīng)完成。
10、數(shù)據(jù)處理方法完成智力進(jìn)化
隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和數(shù)據(jù)信息管理規(guī)模的不斷指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法面臨著存儲(chǔ)成本增加、集群管理方法復(fù)雜、日常任務(wù)測(cè)量多樣化等巨大挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)大量數(shù)據(jù)信息管理規(guī)模和復(fù)雜多樣化的解決方案，人力管理方法和系統(tǒng)軟件優(yōu)化困難。因此，根據(jù)智能系統(tǒng)方法完成數(shù)據(jù)信息智能管理系統(tǒng)的全自動(dòng)推廣已經(jīng)成為未來(lái)數(shù)據(jù)處理方法發(fā)展趨勢(shì)的必然趨勢(shì)。
人工智能技術(shù)和深度學(xué)習(xí)方式逐漸廣泛應(yīng)用于智能系統(tǒng)的熱冷數(shù)據(jù)信息水平、
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