Gao Feng es licenciado en semiconductores por la Universidad de Tsinghua y máster en microelectrónica por el Instituto Chino de Microelectrónica. Desde su graduación hace 30 años, ha trabajado en la industria de los semiconductores. Ha colaborado con empresas como el Laboratorio de Microelectrónica de la Academia China de Ciencias, Chartered Semiconductor, TSMC America, PDF Solutions, Huahong NEC e Intergreen Chip. En 2017, se unió a Shixi Capital para la inversión transformadora. Somos socios de capital. Participamos en más de 40 proyectos de inversión que abarcan toda la cadena de valor de la industria de los semiconductores, desde la propiedad intelectual y el diseño electrónico asistido por ordenador (EDA) hasta los materiales, el diseño, el encapsulado y las pruebas.

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Este artículo es una reflexión sobre el modelo de las empresas de chips después de que el autor fuera coautor de Core Road con Guo Qihang. Está dividido en cinco partes, a saber: (1) "Padre e Hijo", que habla de IDM y Foundry/Fabless. (2) "El abuelo está aquí hoy", habla de IDMP. (3) "Bully Dad", hablando de IDM. (4) "Vibrant son" habla sobre el modelo Foundry/Fabless. (4) "Todos los chinos quieren ser padres, pero los hijos son el futuro", que son algunas opiniones personales sobre el entusiasmo de las empresas de diseño nacionales por realizar IDM en la línea de producción o IDM ligero.一、Papá e hijoPapá. Antes de 1987, la mayoría de las industrias de circuitos integrados del mundo estaban en modo IDM, es decir, los tres procesos de diseño, producción, prueba y empaquetado de chips se completaban dentro de la empresa. Intel, Samsung, Hynix y Micron son las empresas representativas de IDM. Además de satisfacer sus propias necesidades, la capacidad de producción de chips de los gigantes Intel IDM ocasionalmente proporcionaba una pequeña cantidad de servicios de procesamiento y fabricación de chips al exterior como actividad secundaria. En ese momento, no existía ningún servicio OEM profesional en el mercado.Su. En 1987, con la profundización de la industrialización de los productos y la creciente especialización de la división social del trabajo, el modelo Foundry-Fabless se derivó del modelo IDM. TSMC, en la provincia de Taiwán, fundó la primera empresa de fabricación de chips OEM pura del mundo, liberando a las empresas de diseño de chips de los negocios de fabricación intensivos en capital y activos. Las empresas representativas de Foundry incluyen TSMC, Grofeld, UTC, SMIC, Hua Hong Group, etc. Fabless está lleno de estrellas, como Qualcomm, Broadcom, Nvidia, MediaTek, HiSilicon, etc.二、El abuelo todavía está vivo.Existe un modelo antiguo, que fue adoptado por la primera IBM estadounidense, las potencias de Europa central y los recientes gigantes japoneses. IDM sólo integra diseño, fabricación, embalaje y pruebas. En comparación con las empresas de circuitos integrados IDM como Intel en los Estados Unidos, las empresas japonesas no son empresas de IDM en sentido estricto. Van más lejos que IDM, y el upstream y el downstream están más estrechamente vinculados. También podríamos poner a las empresas japonesas de semiconductoresEste modelo se llamaIDMP,Aquí, P se refiere al Producto, que es el modelo de los abuelos..Hasta la década de 1990, el negocio de semiconductores de Japón estaba formado casi en su totalidad por subdepartamentos de grandes grupos, y su demanda de tecnología de semiconductores y productos de chips procedía de los productos terminales del propio grupo. Esto es completamente diferente de las empresas de IDM como Intel en los Estados Unidos, que están totalmente comprometidas a cumplir con los requisitos técnicos y de productos más extensos del mercado. El antiguo cliente es su propio grupo de empresas matrices y su demanda es estable, pero es fácil tener fluctuaciones irresistibles debido a las fluctuaciones del grupo de empresas matrices; Este último es todo el mercado, con un enorme espacio y una amplia gama de desafíos técnicos, lo que favorece la mejora del rendimiento integral de los productos. IDMP de Japón, en la etapa inicial del desarrollo de semiconductores, Japón obtuvo una cierta ventaja en virtud de su modo IDMP, especialmente los brillantes logros de las empresas japonesas en los mercados de terminales, como los pequeños electrodomésticos, que indirectamente condujeron al rápido desarrollo de Japón. industria de semiconductores, y una vez cultivaron grupos electrónicos integrados de clase mundial como Sony, NEC, Toshiba, Hitachi y Fujitsu.Las desventajas de IDMP también son obvias. En primer lugar, los departamentos de semiconductores de los grandes grupos tienen una dirección fija de ventas y de I+D, falta de entorno competitivo y escasa motivación para la innovación tecnológica. En segundo lugar, el departamento de semiconductores se ve fácilmente influenciado por el departamento de terminales del grupo. Si las ventas de terminales son buenas, el desempeño del departamento de semiconductores será bueno, y viceversa. Japón alguna vez ocupó la mayoría de las aplicaciones posteriores de la industria de semiconductores, incluidas TV, PC, radio, electrodomésticos, etc. Cuando la salida se transfiere a terminales móviles inteligentes, como teléfonos móviles y tabletas, la fabricación de terminales en Japón se está reduciendo rápidamente, lo que resulta en la falta de empresas japonesas entre los seis principales fabricantes de teléfonos móviles del mundo, lo que indirectamente conduce a la reducción de Industria japonesa de semiconductores. El sector de los semiconductores, que se ve mimado en grandes grupos, también carece de motivación para innovar y los beneficios del grupo no son buenos, por lo que el apoyo a la I+D para el sector de los semiconductores se reduce en consecuencia. Sumado al tradicional sistema de empleo de por vida en Japón, los jóvenes aspiran a trabajar en grandes fábricas durante toda su vida. Es difícil ver la chispa del emprendimiento de semiconductores al estilo de Silicon Valley en Estados Unidos fuera de los grandes grupos japoneses.El "modo IDMP" no es una característica nacional de Japón y la industria de semiconductores en Europa tiene una experiencia similar. Siemens en Alemania y Philips en los Países Bajos son grupos integrados de información electrónica y sus divisiones de semiconductores son muy sólidas. En 1999, el Grupo Siemens de Alemania separó su negocio de semiconductores y creó una nueva empresa, INFINEON de Alemania, una empresa IDM que actualmente ocupa el segundo lugar en el mundo de chips electrónicos para automóviles. El Grupo Philips de los Países Bajos separó su negocio de semiconductores en 2006 y creó una nueva empresa, NXP Company de los Países Bajos, que hoy ocupa el primer lugar en el mundo de chips electrónicos para automóviles.三、Un padre dominante. Existe una opinión común de que las empresas de diseño pueden realizar IDM en la línea de producción cuando tengan las condiciones. El costo de abrir una fábrica de chips en el nivel inferior es de mil millones de dólares, y si se quiere operar al nivel de operación de UTC o Grofond, el costo es de 1 mil millones de dólares. El director de MediaTek en la provincia de Taiwán comentó una vez: "Si la facturación de una empresa IDM supera los 5 mil millones de dólares, creo que aún pueden mantener sus propias fábricas, pero si se trata de una fábrica de tamaño mediano de menos de 2 mil millones o 3 mil millones de dólares, me temo que debe convertirse en una empresa de diseño sin fábricas". Esta frase también puede entenderse como que, si los ingresos anuales de una empresa de diseño puro de chips alcanzan el nivel de 5 mil millones de dólares, entonces el modo IDM puede considerarse en términos de fortaleza económica.Los ingresos de MediaTek en 2021 alcanzaron los 17.4 millones de dólares, superando con creces su umbral económico declarado de poder construir su propia fábrica para IDM, y luego no tomó esa decisión.Hoy en díaCasi todos los IDM se establecieron antes de 1990.。30A lo largo de los años, desde entonces, ninguna gran empresa de diseño ha transformado IDM.,Incluyendo Qualcomm (ingresos 26.8 mil millones de dólares en 2021), Broadcom (ingresos 18.7 mil millones de dólares en 2021), Nvidia (ingresos 16.2 mil millones de dólares en 2021), etc. Como empresa IDM establecida, AMD eliminó todos sus sectores de fabricación de chips en 2015, es decir, la actual Grofeld Company de los Estados Unidos, y se retiró del modo IDM.¿Por qué dices que papá es dominante? Dos razones:Primero, ser un IDM requiere mucho dinero. El equipamiento de su fábrica no sólo requiere una elevada inversión única, sino que también necesita decenas de miles de millones de inversiones cada 2 o 3 años, lo que supone una carga de gasto de capital extremadamente pesada. Incluso en los Estados Unidos, ricos en capital, sólo Intel tiene la suerte de liderar la industria de las computadoras personales, lo que le permite invertir grandes cantidades en el desarrollo de tecnología lógica, lo que la convierte en un líder incomparable en este campo y depende de las ganancias del monopolio para continuar continuamente. invertir en fábricas. En cuanto a Micron, otra empresa de IDM en Estados Unidos, también se debe a que está situada en una zona de Estados Unidos con costes relativamente bajos (Idaho), lo que le permite sobrevivir a la marea baja de los semiconductores en los años 1990 y principios de los 2000. .En segundo lugar, las empresas de IDM han construido barreras extremadamente altas y la mayoría de ellas ocupan una posición dominante en la industria, ya sea Intel para CPU, Texas Instruments para chips analógicos, Samsung, Hynix y Micron para chips de memoria.四、Hijo vibranteEl nacimiento del modo Foundry-Fabless ha reducido considerablemente el umbral del diseño de chips. Unos pocos ingenieros de chips con experiencia pueden formar un equipo para llevar a cabo negocios de diseño de chips y luego pagar a las empresas de fundición de chips para que los procesen y produzcan, formando productos de marca independientes. La escala de ingresos de las empresas Fabless también está aumentando y están compitiendo con los gigantes tradicionales de IDM. Los profesionales de los fabricantes de fundiciones hacen cosas profesionales, se concentran en aumentar la inversión en I+D, mejorar la utilización de la capacidad, reducir costos y ganar mucho dinero. Según los datos estadísticos de 2005 a 2018, la tasa de crecimiento de las empresas Foundry y Fabless supera con creces la de Intel, la empresa IDM líder en el mismo período.Un fenómeno interesante es que Grofangde, escindida por AMD, se ha convertido en la segunda fundición más grande del mundo y su rendimiento operativo ha sido insatisfactorio. Ha sufrido una pérdida neta durante muchos años, que es completamente incomparable con la tasa de beneficio neto anual del mayor TSMC, que supera el 30%, y sus beneficios son incluso mucho peores que los de SMIC y Hua Hong Group, que son el quinto. y sexta empresas más grandes. Esto, a su vez, muestra que el negocio de fabricación de chips bajo el modo AMD IDM original realmente no tiene profesionalismo ni rentabilidad, y no tiene competitividad en el mercado. ¿Está erosionando el antiguo capital del negocio del diseño?Todos los papás están avanzando hacia el modo hijo..Aunque mi padre es dominante, a veces se siente culpable. Debido a que papá necesita cubrir todos los aspectos y hacerse cargo de todos los aspectos de los asuntos, cuando compite con los jóvenes, a menudo no puede hacerlo en algunos aspectos. En la práctica de la industria de los semiconductores, los padres destacados se están acercando al modo hijo.1. Por ejemplo, AMD en los Estados Unidos piensa en todo de un lado a otro y descubre que la enorme fábrica ha afectado su inversión enfocada en diseño. Ha dividido la fábrica y la muñeca rota del hombre fuerte puede volver a brillar.2. Por ejemplo, Samsung Electronics de ayer cultivó con éxito la placa Foundry de 100% IDM y se convirtió en la segunda empresa de fundición de chips más grande del mundo después de TSMC, y se fijó el objetivo de "hacer de la fundición de chips la número uno del mundo". para 2030".3. Por ejemplo, ayer Texas Instruments, Infineon y NXP Renesas ya no insistieron en el 100% IDM, sino que transfirieron la demanda incremental de fabricación de chips a TSMC y otras empresas de fundición.4. La Intel actual, por ejemplo, descubrió que la actualización de la tecnología de fabricación de chips se había perdido para el joven TSMC y duda en aprender sobre AMD.五、Todos los chinos quieren ser padres, pero los hijos son el futuro.Ahora podemos ver que TSMC, Qualcomm, Nvidia, Broadcom, etc. han elegido el modelo "Foundry/Fabless" más joven, ¡que está lleno de vigor y vitalidad! Intel, Texas Instruments, NXP, Infineon, etc. han optado por adherirse al modo IDM, que es maduro y estable. Sólo las empresas japonesas de semiconductores en todo el mundo siempre se han adherido al modo abuelo, ¡y son viejas y seniles! No fue hasta que la División de Semiconductores de Mitsubishi Electric, la División de Semiconductores de Hitachi y NEC Electronics tuvieron una operación difícil en la que se separaron de sus respectivas sedes y se reorganizaron en Renesas Electronics, que los semiconductores japoneses entraron parcialmente en modo IDM desde el modo IDMP.La práctica de China es diferente.La opinión común es que China se enfrenta al bloqueo de alta tecnología de Estados Unidos e incluso de todo el mundo occidental, y afrontará el enorme riesgo de que las empresas extranjeras de fundición de chips se nieguen a contratarlas. Por tanto, es necesario que las empresas de diseño transformen el IDM. Por lo tanto, en los últimos años, Hangzhou Shilanwei, Wuxi Huarunwei, BYD Semiconductor, Gekewei, Wentai y Zhuoshengwei están cambiando al modo IDM.El autor cree que es necesario que algunas empresas de diseño puro de chips con solidez económica construyan fábricas para resolver el suministro de capacidad en el corto plazo. Desde la situación real, las empresas relacionadas se centran más en tecnologías no avanzadas como la simulación y la energía, que están realmente lejos de saciar la sed y no pueden ser satisfechas con fundiciones profesionales en poco tiempo por dos razones. En primer lugar, las empresas OEM a la cabeza están ocupadas con la expansión de la capacidad de producción avanzada de 12 pulgadas y no tienen mucha energía en estos procesos no avanzados. En segundo lugar, las condiciones nacionales de China hacen que las empresas OEM locales estén lejos de la etapa en la que TSMC tenga enormes beneficios y pueda realizar inversiones de autoreciclaje, por lo que dependen en gran medida de los fondos de las plataformas de inversión industrial de los gobiernos nacionales y locales. Como todos sabemos,Independientemente de los ministerios estatales o los gobiernos locales, están más inclinados a fabricar líneas de producción y productos altos, grandes y de alta calidad, esperando avances en lugar de "construcciones redundantes de bajo nivel". Por lo tanto, aunque las principales empresas de fundición reconocen la rentabilidad de los procesos no avanzados, es difícil conseguir fondos suficientes para completar 8 pulgadas o incluso1.24 pulgadas5Inversión en las siguientes líneas de producción nanométricas.Sin embargo, a largo plazo, depende de la rentabilidad y la competitividad de los productos en el mercado. ¿Habrá docenas o cientos de empresas de semiconductores en China que sean buenas en el diseño y fabricación de chips y en la gestión de fábricas? Obviamente no, después de todo, existe una especialización en la industria y no es seguro que puedas lograr una hermosa meta con una gran voluntad. en adiciónAlgunos gigantes nacionales de la electrónica de consumo, los gigantes del automóvil, los gigantes de las comunicaciones y los gigantes de las redes eléctricas han salido a diseñar chips en persona. Aunque la integración del diseño de chip, la fabricación y el usuario final aún no se ha formado, después de todo, el modelo de diseño de chip + cliente final está tomando la antigua forma del modelo abuelo del IDMP japonés. No creo que ésta sea una solución a largo plazo..Creo que en los próximos años las empresas de IDM en China se dividirán en tres destinos:En primer lugar, sigue siendo una empresa IDM, principalmente en simulación y almacenamiento.En segundo lugar, la fabricación se elimina y se devuelve a empresas de diseño puro de chips.En tercer lugar, la transferencia de los derechos de control a las empresas principales de fundición no sólo garantiza el suministro de la capacidad de producción original, sino que también evita distraer energía excesiva en el negocio de fabricación que no es bueno.El tercer modo es en realidad la dirección que está tomando el Grupo Sony de Japón. Sony es líder en la industria mundial de sensores de imagen CMOS y siempre ha sido una empresa IDM; Teniendo en cuenta que los sensores de imagen CMOS de Sony se vendían principalmente a cámaras, teléfonos móviles, cámaras de vídeo y otras divisiones comerciales del grupo, Sony era una empresa IDMP en ese momento. Hoy, Sony decidió cooperar con TSMC para construir una línea de producción avanzada de 12 pulgadas en Japón, que se utiliza especialmente para satisfacer la demanda de capacidad de producción de Sony, y el gobierno japonés ha otorgado enormes subsidios en consecuencia.Descargo de responsabilidad: este artículo es una reproducción de "Internet". Este artículo solo representa las opiniones personales del autor, no las opiniones de Sacco Micro y la industria. Es sólo para reimprimir y compartir para apoyar la protección de los derechos de propiedad intelectual. Indique la fuente original y el autor al reimprimir. Si hay alguna infracción, contáctenos para eliminarla.

El mercado electrónico actual exige la integración de múltiples funciones de alta velocidad en placas de circuito impreso (PCB) miniaturizadas, lo que lleva a los diseñadores a colocar el cableado muy cerca para optimizar el espacio y el empaquetado. Esta proximidad puede provocar un acoplamiento inesperado de campos electromagnéticos, un fenómeno conocido como diafonía (véase la figura 1).

La industria de semiconductores es un pilar fundamental para el desarrollo estratégico de la ciencia y la tecnología de China, y los componentes semiconductores constituyen el campo clave para el desarrollo de alta calidad de dicha industria. Si bien la industria de semiconductores china se encuentra en una etapa de desarrollo acelerado, el sector nacional de componentes semiconductores aún enfrenta numerosos problemas, como una baja tasa de localización, apoyo e inversión insuficientes a largo plazo, escasa capacidad de innovación independiente de las empresas, deficiente cooperación entre los proveedores y clientes, y falta de mecanismos de capacitación e incentivos para el talento. Este documento resume exhaustivamente las características de desarrollo y las empresas clave de la industria mundial de componentes semiconductores, analiza el tamaño del mercado y el patrón de desarrollo a nivel nacional e internacional, y propone sugerencias de desarrollo relevantes para los principales problemas que enfrenta actualmente la industria nacional de componentes semiconductores.

Synopsys (Nasdaq: SNPS) es un proveedor líder mundial de herramientas de software de automatización del diseño electrónico (EDA) para el diseño de circuitos integrados. Su objetivo es proporcionar una plataforma avanzada de diseño y validación de circuitos integrados para el mercado electrónico global, dedicada al desarrollo de sistemas en chip (SoC) complejos. Synopsys también ofrece propiedad intelectual y servicios de diseño que simplifican el proceso de diseño y aceleran la comercialización de los productos.

A medida que Python se convirtió en el lenguaje de programación dominante, MicroPython se volvió cada vez más popular en el espacio de los sistemas integrados, especialmente en el popular ESP32 y el módulo Pico basado en el microcontrolador RP2040 que acaba de lanzar la Fundación Raspberry PI.

Según TrendForce, la demanda posterior a la pandemia, el cambio generacional en la comunicación, los riesgos geopolíticos y el acaparamiento por pánico provocado por la escasez a largo plazo continuaron extendiéndose en el segundo trimestre. Impulsada por la continua producción y el aumento de precios del primer trimestre, la producción de fundición alcanzó los 24.407 millones de dólares en el segundo trimestre, un 6.2% más que en el tercer trimestre de 2019. Ha marcado nuevos máximos por octavo trimestre consecutivo.

A medida que la densidad de transistores en circuitos integrados se acerca al límite físico, resulta cada vez más difícil mejorar su rendimiento únicamente mediante la optimización del proceso de fabricación. En torno al desarrollo de la industria de circuitos integrados en la era posterior a la Ley Moore, el mundo busca activamente nuevas tecnologías, métodos y enfoques. Con el fin de impulsar la innovación tecnológica y acelerar el desarrollo industrial de los circuitos integrados en China en esta era, la Asociación de la Industria de Semiconductores de China y China Electronics News han lanzado conjuntamente una serie de informes titulada "Académicos hablan sobre la evolución tecnológica en la era posterior a la Ley Moore", en la que se entrevistará a académicos de campos relacionados para analizar la dirección del desarrollo de la industria de semiconductores en esta época.

(Continuación de la Parte I: Diseño de circuitos integrados, Parte II: Fabricación de circuitos integrados, Parte III: Embalaje básico, prueba y embalaje avanzado) 5. Equipos de fabricación de productos semiconductores. (1) Descripción general de las pequeñas y medianas empresas de equipos de fabricación de semiconductores Existen muchos tipos de equipos de procesamiento y fabricación de productos semiconductores utilizados por las pequeñas y medianas empresas en cada proceso de la línea de producción de semiconductores. Hay equipos específicos para semiconductores (preprocesamiento) para fabricar obleas desnudas (materiales), equipos para procesar obleas desnudas en obleas finales (postprocesamiento) y equipos para fabricar fotomáscaras (producción de máscaras). Los fabricantes de chips necesitan una variedad de equipos iniciales en sus líneas de producción. El costo de los complejos equipos de fabricación de semiconductores iniciales es una de las principales razones del alto costo de las fábricas de semiconductores, incluido el costo de construir fábricas ultralimpias. Los equipos de fabricación de semiconductores frontales incluyen equipos para procesos de fabricación de chips como fotolitografía, grabado, dopaje o implantación de iones, deposición, pulido o planarización mecánica química. De particular interés son los equipos de deposición química de vapor metal-orgánico (MOCVD), un tipo específico de equipo de deposición que deposita capas delgadas de ciertos metales, utilizados principalmente para producir semiconductores compuestos, incluidos los basados ​​en GaAs y GaN. Los equipos de fabricación de semiconductores back-end para PYME incluyen ATP y equipos de envasado avanzados. (2) Situación actual Los equipos de fabricación de semiconductores están dominados por empresas de EE. UU. (41.7% de participación en términos de ingresos por ventas), Japón (31.1%) y Países Bajos (18.8%). Corea del Sur tiene una participación del 2.2%, y el restante aproximadamente 6.2% lo comparten China, Alemania, Taiwán, Israel, Canadá y otros países del Sudeste Asiático y Europa. La mayoría de los fabricantes de equipos de fabricación de semiconductores de Corea del Sur son propiedad de Samsung o SK Hynix; los principales clientes de estas empresas de equipos de semiconductores de Corea del Sur son empresas de semiconductores de Corea del Sur. Aunque también hay una empresa china que fabrica diferentes tipos de equipos de fabricación de semiconductores, las empresas chinas no tienen una participación significativa en ninguna categoría de equipos de fabricación de semiconductores, excepto el ensamblaje final, los equipos de embalaje y los MOCVD. En general, Estados Unidos representa una gran proporción de la producción mundial de la mayoría de los equipos de producción de semiconductores de primera línea, con la excepción de la producción de equipos de litografía que se concentra en los Países Bajos y Japón. Estados Unidos también representa una gran parte de la producción mundial de equipos de prueba de back-end. Por el contrario, Estados Unidos tiene una participación de mercado relativamente pequeña en la fabricación de equipos de producción de semiconductores (equipos de ensamblaje y embalaje) a nivel mundial, mientras que China tiene una participación considerable. Si bien actualmente China depende en gran medida de equipos de producción de semiconductores no chinos (excepto embalajes y MOCVD), está invirtiendo mucho para centrarse en producir dichos equipos. Estas inversiones otorgan a las empresas beneficiarias una ventaja significativa en el desarrollo y producción de equipos de chips de última generación en comparación con otras empresas. Como muestra el gráfico a continuación, si bien EE. UU. tiene una participación de mercado considerable en la producción de la mayoría de las pymes de front-end, la notable excepción es el equipo de escaneo/paso a paso de litografía, que es fabricado casi en su totalidad por la empresa holandesa ASML y las empresas japonesas Nikon y Canon. Para las máquinas de litografía, ASML (Países Bajos) es el único productor de pasos/escáneres EUV, que son críticos para la producción de circuitos integrados con anchos de línea de 5 nm o menos. Sin embargo, solo dos fabricantes de semiconductores, TSMC y Samsung, utilizan actualmente máquinas EUV en producción, con un solo dispositivo que cuesta más de $100 millones. ASML y Nikon fabrican máquinas de litografía ultravioleta profunda (DUV) que proyectan un haz de luz a través de una fotomáscara y crean una imagen reducida del patrón de la fotomáscara en la oblea. Fuera de los Países Bajos y Japón, la participación de EE. UU. y otros países en el equipo de litografía es principalmente para chips específicos de bajo volumen o para hacer fotomáscaras. Un conjunto de equipos de fabricación de semiconductores puede tener hasta más de 100 piezas, y las piezas y accesorios de equipos de fabricación de semiconductores son la categoría comercial más grande de la industria. Según la encuesta del Censo de Fabricantes, la mitad de los ingresos por ventas de equipos de fabricación de semiconductores en EE. UU. se destinan a componentes y otros materiales. Más de 130 empresas estadounidenses suministran componentes críticos para equipos vendidos por empresas extranjeras. En particular, Cymer (EE. UU.) fabrica láseres para las máquinas de litografía con escáner/paso EUV de ASML. ASML adquirió Cymer en 2013, pero Cymer sigue siendo una unidad operativa independiente de ASML con sede en EE. UU. Debido a la naturaleza cíclica de las ventas debido a mercados y clientes limitados, la mayoría de las grandes empresas de equipos fabrican más de un tipo de equipo para brindar a los clientes un conjunto completo de equipos y opciones de mantenimiento. Las empresas de equipos de litografía paso a paso/escáner como ASML son excepciones a esta regla debido a la tecnología única del equipo. Lam Research, Tokyo Electron (TEL) se centran en la deposición y el grabado, mientras que KLA se centra en metrología e inspección. Una excepción al liderazgo en Japón y los Países Bajos es el equipo MOCVD, que se utiliza para producir semiconductores hechos de materiales distintos del silicio, como GaN y GaAs, incluyendo LED, diodos láser y otros chips fotónicos, dispositivos de potencia/RF y células solares. Como se mencionó anteriormente, los chips GaN tienen implicaciones defensivas estratégicas. El equipo MOCVD es fabricado por Veeco (EE. UU.), Aixtron (Alemania) y AMEC (China). China está tratando de ganar participación de mercado en el mercado MOCVD a través de adquisiciones. En 2016, la entidad china Fujian Grand Chip Investment Fund, una empresa formada para el acuerdo, que incluye instituciones de propiedad estatal y regional, intentó adquirir Aixtron, pero el presidente Obama bloqueó el acuerdo después de una revisión por parte del Comité de Inversión Extranjera en los Estados Unidos (CFIUS), potencialmente de que el comprador abandonara la oferta de adquisición. Las tres principales empresas de equipos de grabado son Lam Research (EE.UU.), Tokyo Electron (Japón) y Applied Materials (EE.UU.). Las empresas chinas, incluida AMEC, tienen cierta experiencia en grabado y pueden proporcionar equipos para aplicaciones de gama baja; sin embargo, su cuota de mercado es sólo de alrededor del 1%. Estados Unidos tiene una participación de mercado relativamente pequeña (4.9%) en las PYME de embalaje de back-end en comparación con los equipos de fabricación de semiconductores de front-end. Japón tiene la mayor proporción de equipos de embalaje (35.7%), seguido de China (22.9%) y los Países Bajos (11.1%). Sin embargo, Kulicke and Soffa, con sede en Estados Unidos, es una empresa líder en equipos de envasado de semiconductores. Estados Unidos y Japón lideran el mercado de equipos de prueba back-end (ATP) con una participación de mercado del 33.5% y el 48.6%, respectivamente. (3) Equipos de fabricación de semiconductores, el riesgo de los Estados Unidos Dependencia de las ventas en el extranjero (fuera de los EE. UU.): Si bien Estados Unidos tiene una gran participación en el mercado de equipos de producción de semiconductores, los productores estadounidenses dependen en gran medida de las ventas al exterior. Como los mayores fabricantes de semiconductores, Taiwán, China y Corea del Sur son los mayores mercados para este tipo de equipos. Si bien se espera que Taiwán recupere su posición como el mayor mercado para equipos de producción de semiconductores en 2021 y 2022, debido al alto gasto que requieren las fábricas de chips, Applied Materials y Lam Research informan que aproximadamente el 90% de sus ingresos totales de 2020 provendrán de ventas fuera de Estados Unidos. Los ingresos de Lam Research provenientes de China aumentaron del 16% en 2018 al 31% en 2020. Como resultado, los fabricantes estadounidenses de equipos de producción de semiconductores corren el riesgo de verse significativamente afectados por las restricciones comerciales entre Estados Unidos y China o por cambios inesperados en la demanda en Asia. El impacto resultante podría ir mucho más allá de la actual disminución de los ingresos, ya que los fabricantes de semiconductores experimentan cierto grado de dependencia de los dispositivos, y el cambio de proveedores de dispositivos requiere rediseños costosos. Por ejemplo, Lam Research señaló en su informe anual de 2020: «Una vez que un fabricante de semiconductores se compromete a comprar equipos de fabricación de semiconductores de un competidor, generalmente continúa comprándolos, lo que nos dificulta venderlos a ese cliente en el futuro». Además, las ventas de equipos de producción de semiconductores se limitan a universidades y empresas de fabricación de semiconductores que poseen fábricas. Las empresas de equipos de producción de semiconductores no pueden ampliar su cartera de clientes fuera de estas categorías, ya que estos equipos son exclusivos de la industria de los semiconductores. Los subsidios chinos a la producción de equipos de fabricación de semiconductores distorsionan el mercado: Además, China planea otorgar subsidios sustanciales para financiar la producción de equipos de producción de semiconductores en el país. La segunda fase del Fondo Nacional de Inversión en la Industria de Circuitos Integrados de China se centra en máquinas de grabado, equipos de deposición, equipos de prueba y limpieza de obleas, con una financiación que oscila entre 28.9 y 47 millones de dólares. Los subsidios mantienen a las empresas chinas en el negocio, aunque la mayoría parece no ser rentable. Por ejemplo, según la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), “las inyecciones de capital gubernamental han tenido un claro impacto en el desempeño financiero de los productores chinos de semiconductores”, donde los aumentos en los activos corporativos no han sido acompañados por un crecimiento en la rentabilidad. . Estos subsidios brindan a las empresas chinas fondos para invertir en investigación y desarrollo en la fabricación de semiconductores de próxima generación, lo que les otorga una ventaja significativa sobre las empresas no chinas que no reciben dichos subsidios. A diferencia del pasado, los fabricantes de equipos de producción de semiconductores se muestran hoy reacios a invertir en I+D para tamaños de obleas de próxima generación, dados los importantes gastos de capital e I+D para fabricar equipos de producción de semiconductores y la incertidumbre sobre cuándo y dónde se realizará la producción de chips de última generación. .

(Siga la parte I anterior: Diseño de circuitos integrados (Acerca de la fabricación de circuitos integrados (1) Estimación básica de Citigroup de la industria de fabricación de circuitos integrados Los productos semiconductores impulsan casi todos los sectores de la economía, incluidos la energía, la atención médica, la agricultura, la electrónica de consumo, la fabricación y el transporte. La demanda global de semiconductores para uso final en 2019 es: teléfonos móviles (26%), infraestructura de información y comunicación (incluidos centros de datos, redes de comunicación) (24%); computadoras (19%), industria (12%), automoción (10%) y electrónica de consumo (10%). Alrededor del 9% de estas diferentes aplicaciones apoyan directamente la seguridad nacional y las aplicaciones críticas

(Siguiente parte I: Diseño de circuitos integrados; ATP (Ensamblaje, Prueba y Empaquetado) y empaquetado avanzado (1) Para el ATP de semiconductores de back-end de tecnología relativamente baja, Estados Unidos depende en gran medida de recursos extranjeros concentrados en Asia. (2) A medida que los chips se vuelven más complejos, los métodos de empaquetado avanzado representan áreas potenciales para un progreso tecnológico significativo. Sin embargo, Estados Unidos tampoco es un lugar rentable para desarrollar una industria de empaquetado avanzado sólida porque carece del ecosistema de materiales necesario; (3) En correspondencia con esto,

Riesgos, resolver lagunas jurídicas y formular una estrategia de dureza de la cadena de suministro.

¿Cuántos años tardará la industria china de semiconductores en alcanzar el nivel mundial? La respuesta que di hace dos años es que el encapsulado ya se ha puesto al día con el nivel mundial. El diseño tarda de 5 a 10 años. La memoria tarda de 10 a 15 años. El equipo/materiales tarda de 10 a 20 años, y el umbral alto será relativamente lento. Imagen: Chen Datong, socio de Puhua Capital, no hace mucho, Chen Datong visitó la Academia Sand Dune para compartir su visión empresarial y de inversión en semiconductores de los últimos treinta años. Este artículo comparte contenido de desensibilización: ¿Se puede ganar dinero invirtiendo en la industria china de semiconductores? Asistí a la Conferencia Anual de Qingke en 2009. En la reunión anual, algunas personas dijeron que todas las industrias en China pueden ganar dinero, excepto la de semiconductores. Me he dedicado a los semiconductores toda mi vida y en ese momento me sentí estimulado.

"Los circuitos integrados o chips son alimento industrial"

Lograr la seguridad y el ecosistema local completo de la cadena de suministro de la industria de la información electrónica de China es un proceso gradual y complejo. Inicialmente, se priorizó el desarrollo y la producción independientes de chips, lo que derivó en la demanda de equipos nacionales. Sin embargo, la realidad muestra que incluso la producción de equipos es insuficiente. Estados Unidos sanciona a las empresas chinas de fabricación de obleas, y algunos fabricantes de equipos chinos se ven obligados a someterse a las regulaciones estadounidenses. La causa principal radica en la continua dependencia de Estados Unidos para componentes clave. En comparación con el tamaño de los equipos, la demanda de piezas no es muy elevada, pero sí representa una parte importante de la cadena de suministro.

El 23 de febrero, después de que el gigante de la simulación industrial Texas Instruments (TI) anunciara el nombramiento de Jiang Han como vicepresidente de Texas Instruments Company y presidente de China, la ex vicepresidenta de Texas Instruments, la Sra. Hu Yuhua (Sandy Hu), se convirtió en el centro de atención de la industria. Dado que 2020 fue un año récord en ingresos para TI, la Sra. Hu Yuhua optó por retirarse y dijo que volvería a desafiarse a sí misma. ¿Cómo lo hará?

En electrónica y equipos eléctricos, el sensor se utiliza para obtener la señal física original del mundo exterior, incluyendo señales de sonido, imagen, temperatura, humedad, presión y luz, y convertir estas señales físicas en señales eléctricas, típicamente en forma de voltaje/corriente. Los sensores físicos y químicos tradicionales solo obtienen señales externas y no tienen la capacidad de calcular ni procesar. Con la mejora de la tecnología de fabricación, los requisitos de tamaño y costo, los sensores MEMS basados ​​en el proceso de Sistemas Microelectrónicos (MEMS) se están volviendo cada vez más populares. Dentro de la amplia aplicación de sensores, el teléfono inteligente merece especial atención. Tanto el fabricante de sensores de imagen CMOS (CIS) como el fabricante de chips de reconocimiento táctil/de huellas dactilares han obtenido enormes oportunidades de desarrollo gracias a él.

La industria china de semiconductores ha experimentado un gran auge. Esto se debe, por un lado, al apoyo político y, por otro, a la dinámica natural de la oferta y la demanda del mercado, lo que ha acelerado el florecimiento de los semiconductores nacionales en diversos campos. Recientemente, el profesor Wei Shaojun, director del Instituto de Microelectrónica de la Universidad de Tsinghua y vicepresidente de la Asociación de la Industria de Semiconductores de China, pronunció un discurso en la Doble Cumbre Global de CEOs: "El camino correcto reside en las vicisitudes de la vida, en la determinación estratégica ante los grandes cambios". Señaló que el desarrollo nacional actual de semiconductores debe retomar un enfoque centrado en el producto y reexaminar los cinco sectores principales de la industria: diseño, fabricación, empaquetado y pruebas, ensamblaje y materiales. Debemos respetar las leyes del desarrollo industrial, equilibrar los recursos y el desarrollo. Desde la perspectiva de los productos de un solo chip MCU de uso común, existe una gran cantidad de equipos de desarrollo y sistemas de soporte en China, desde productos de consumo en torno a teléfonos móviles, pequeños electrodomésticos hasta control de motores industriales, electrónica automotriz, comunicaciones inalámbricas, Internet de las cosas, e incluso inteligencia artificial. Al mismo tiempo, China también tiene los grupos de consumidores y escenarios de aplicación más amplios. Con base en los factores anteriores, las ventajas de desarrollo de las microcomputadoras de un solo chip en China son más obvias, ¡y también se han creado muchas empresas estrella locales de un solo chip! Aunque el mercado chino está en constante expansión, todavía existe una gran brecha entre las MCU nacionales en términos de forma de producto, participación de mercado y avance tecnológico en comparación con las marcas extranjeras. En 2020, se espera que las ventas de los fabricantes nacionales de MCU alcancen los 14.8 millones de yuanes, lo que representa el 55% de todo el mercado chino de MCU. En la actualidad, los fabricantes nacionales de MCU compiten principalmente en aplicaciones de gama baja, como electrónica de consumo, tarjetas inteligentes y medidores de agua, electricidad y gas, pero en áreas con un gran potencial de mercado y ganancias relativamente altas, como el control industrial, la electrónica automotriz e Internet. of Things, todavía están dominados por MCU extranjeros. ¡Monopolio de los fabricantes! Las clasificaciones de rendimiento de MCU de Asia-Pacífico para el año 2019 son las siguientes: Desde la perspectiva de la cuota de mercado global de MCU en 2020, las MCU de 32 bits representarán el 62%, las de 16 bits el 23% y las de 4/8 bits el 15%; Desde la perspectiva del mercado nacional de aplicaciones de MCU, las MCU de 8 bits todavía se utilizan como cuota de mercado. Señor, pero con la mejora continua de los productos terminales, acompañada por la fuerte demanda de potencia informática y el bajo consumo de energía en la era de Internet de las cosas, y el precio de venta promedio de los dos se está reduciendo gradualmente, las MCU de 32 bits seguramente lo harán. ¡Marca el comienzo de un crecimiento explosivo! La siguiente es la información básica y el mapa de distribución estadística de 30 fabricantes nacionales de MCU compilados por Electronic Engineering Album en agosto de 2020. Empresas cotizadas: 12, incluidas 2 que cotizan en la Nueva Tercera Junta y 3 filiales de empresas cotizadas Sede: 10 en Shanghai, 7 en Shenzhen, 3 en Beijing, 3 en Zhuhai, 2 en Suzhou, 1 en Qingdao, Nanjing, Hangzhou, Chongqing y Anhui Wuhu Desde la perspectiva de la arquitectura del kernel, la arquitectura Arm sigue siendo la principal y representa más del 55%. Sin embargo, con la profundización del apoyo político y el avance del mercado, la proporción de RISC-V también ha mostrado una tendencia ascendente. Hemos recopilado y ordenado la comparación de algunos fabricantes de MCU nacionales típicos. A partir de esto, también podemos ver la disposición a largo plazo de cada fabricante en diferentes industrias, como la electrónica de consumo, el Internet de las cosas, las nuevas infraestructuras y la electrónica automotriz, en función de su propia tecnología y ventajas de mercado. Ya en abril de 2013, Zhaoyi Innovation lanzó la primera MCU de 32 bits basada en el núcleo Arm Cortex-M3 en China. Después de casi 7 años de desarrollo continuo, Zhaoyi tiene 24 líneas completas de productos MCU basados ​​en núcleo Arm, con más de 300 modelos opcionales, que presentan alto rendimiento, compatibilidad entre series y confiabilidad industrial. rendimiento y facilidad de desarrollo. Según datos oficiales, en mayo de 2017, los envíos de MCU de 32 bits de Zhaoyi superaron los 100 millones de unidades, y en junio de 2020, esta cifra superó los 400 millones de unidades. En agosto de 2019, Zhaoyi también lanzó la primera MCU de uso general del mundo basada en un núcleo RISC-V: la serie GD32V. El primer lote de nuevos productos ofrece 14 modelos, incluidos 4 tipos de paquetes, incluidos QFN36, LQFP48, LQFP64 y LQFP100. Y mantener completamente la compatibilidad con productos existentes en desarrollo de software y empaquetado de pines. El rendimiento de las MCU de la serie GD32V en la frecuencia más alta puede alcanzar 153 DMIPS, y la prueba CoreMark también logró un excelente rendimiento de 360 ​​puntos. En comparación con el GD32F103 con el núcleo GD32 Cortex-M3, el rendimiento mejora en un 15% y el consumo de energía dinámico se reduce en un 50%. , el consumo de energía en espera se reduce en un 25%. En el futuro, los productos de mercado de seguimiento del MCU GD32 se desarrollarán en tres áreas: conectividad inalámbrica, consumo de energía ultrabajo y productos de grado automotriz. 无线 连接 Y2020 ● Wi-Fi IoT ● BT+BLES.x+WiFi多模 ● Sub 1GHz ●UWB 超低功耗 Y2021 ● 电池供电设备 ● 便携式设备 ● 可穿戴设备 汽车级产品 Y2022 ● 汽车级产品认证 ● 车身控制系统 ● 辅助驾驶系统 Tecnología Chipsea Código de existencias 688595 Los productos actuales de Chipsea se destinan principalmente a 4 campos: 1) Medición de la salud y productos médicos; 2) Productos de interacción persona-computadora; 3) Productos de control, gestión y gestión de energía de señales eléctricas; 4) Productos de sensores para el hogar inteligente. Chipsea comenzó con ADC, ha estado profundamente involucrado en el campo de ADC durante 17 años y ha acumulado 12 años en el campo de MCU. Su principal innovación en el futuro seguirá centrándose en la plataforma dual ADC+MCU, que proporciona varios tipos de bajo consumo de energía, tamaño pequeño, alta precisión y alta precisión para Internet de las cosas. ¡Productos de cadena de señal de alto rendimiento! Microelectrónica inteligente Desde su creación en marzo de 2011, Smart Microelectronics ha completado con éxito el diseño y la promoción de cientos de productos MCU. Actualmente, Smart Microelectronics ha suministrado en masa productos MCU basados ​​en núcleos ARM Cortex-M0 y Cortex-M3, que incluyen: la serie MM32F para el mercado de alto rendimiento, la serie MM32L para aplicaciones de seguridad y consumo de energía ultrabajo, la serie MM32W con múltiples funciones de conexión inalámbrica, la serie MM32SPIN para control y accionamiento de motores, y la serie MM32P tipo OTP, etc. Demanda del mercado de escenarios de aplicación ricos en múltiples campos y en múltiples niveles. Además de prestar atención al mercado tradicional de la electrónica de consumo, Smart Microelectronics también continúa fortaleciendo su inversión en el mercado de control de motores. Puede consultar al director de marketing de Smart Micro: Sr. Huang Zhikai, quien compartió en el 15.º Seminario de tecnología de motores de Shenzhen en 2020: http://news.ifeng.com/c/7ysBnANAD39, respuestas detalladas a cuestiones clave como el control de motores convencionales. Soluciones y consumo de energía del motor. chip Hangshun El chip Hangshun se estableció en Shenzhen en 2014. Su software y hardware son totalmente compatibles con MCU importadas. Como una de sus principales ventajas, Hangshun ofrece productos MCU de bajo costo que pueden ingresar al mercado más rápido. El HK32F030M, un MCU de 32 bits lanzado recientemente, tiene un precio de menos de 1 yuan para los usuarios finales y finalmente logró uno de los avances más difíciles para las computadoras de 32 bits para reemplazar los de 8 bits de gama media a alta. ¡MCU de 16 bits! HK32F030M no solo tiene un precio bajo, sino que también tiene una frecuencia principal de 48 M, 100,000 tiempos de borrado, etc. ¡Puede usarse ampliamente en oxímetros, motores, luces de ventiladores de techo, controladores de refrigeradores de aire acondicionado y otros productos! En el futuro, los chips Hangshun no solo harán esfuerzos en el campo de las MCU de uso general, sino que también se centrarán en puntos críticos del mercado como la nueva infraestructura del país y big data 5G para Internet de las cosas, etc., y lanzarán sucesivamente nuevos productos. en los campos SOC dedicados y de alta gama. Semiconductor BYD BYD Semiconductor Co., Ltd., anteriormente conocida como Shenzhen BYD Microelectronics Co., Ltd., se estableció en 2004. En la actualidad, el negocio principal de BYD Semiconductor cubre la investigación y el desarrollo, la producción y la venta de semiconductores de potencia, circuitos integrados de control inteligente, sensores inteligentes y Semiconductores optoelectrónicos. BYD Semiconductor cree que los chips MCU, como núcleo de computación y procesamiento internos en los sistemas electrónicos automotrices, son la clave para el desarrollo profundo de los vehículos desde la electrificación hasta la inteligencia. Con su precipitación en la industria automotriz, BYD Semiconductor ingresó al campo de MCU en 2007. A partir de MCU de grado industrial, se adhirió a la ruta dual de rendimiento y confiabilidad, y ahora tiene chips MCU de uso general de grado industrial, grado industrial. chips MCU tres en uno y chips MCU de calidad automotriz. Chip MCU de 8 bits de grado regulatorio, chip MCU de 32 bits de grado automotriz y chip MCU de administración de batería y otros productos. Hasta ahora, las MCU de grado automotriz de BYD Semiconductor han superado los 5 millones y el envío acumulado de MCU supera los 2 mil millones, logrando un gran avance en el mercado de MCU nacionales. China es el país de producción y venta de automóviles más grande del mundo y también tiene el mercado de MCU para automóviles más grande del mundo. En la actualidad, en un coche medio se utilizan unas 100 MCU. Según esta estimación, la cantidad total del mercado de MCU automotrices de mi país es de aproximadamente 2 mil millones, y el tamaño del mercado llega a decenas de miles de millones de yuanes. El auge de las nuevas cuatro modernizaciones de los automóviles (electrificación, inteligencia, redes y uso compartido) aumentará aún más la demanda de MCU. Además de la fortaleza integral de la evaluación comparativa de precios, el rendimiento del producto, los servicios técnicos y la respuesta logística con marcas extranjeras, el editor cree que los semiconductores nacionales deben continuar fortaleciendo la construcción y el contenido del ecosistema. Tomando STM32 como ejemplo, ST proporciona un ecosistema completo de herramientas de desarrollo de hardware y software para cada serie de productos, y crea un proceso de desarrollo fluido con una plataforma de desarrollo integral desde la configuración, el desarrollo, la programación hasta el seguimiento, consulte la imagen a continuación. Al mismo tiempo, ST también ha cultivado una gran cantidad de grupos de usuarios potenciales a través de soporte de recursos multinivel, como el Programa Universitario de China, plataformas en línea como el sitio web oficial/micro oficial y capacitación en línea. Además, ST también facilita la creatividad de los socios a través del programa de socios, facilitando a los clientes el acceso a más recursos de desarrollo. Chuangxin Workshop es uno de los socios ecológicos que ofrece cifrado de firmware y productos y servicios de grabación segura para todos. Los socios externos no solo proporcionan recursos de hardware, como placas de desarrollo de hardware, depuradores y grabadores, sino que también brindan servicios de firmware de programas (cifrado de firmware, grabación de seguridad de firmware, grabación de firmware en la nube, etc.) en los que todos ganan. "El camino correcto en el mundo son las vicisitudes de la vida" proviene de "Siete leyes: el Ejército Popular de Liberación ocupa Nanjing", escrito por Mao Zedong en 1949. Estaba de buen humor cuando escuchó la buena noticia de que el Ejército Popular de Liberación Ocupó Nanjing el 23 de abril en la Villa Shuangqing en Xiangshan, Peiping, y escribió este poema. El texto original es el siguiente: El viento y la lluvia en Zhongshan se volvieron amarillos y millones de héroes cruzaron el río. El tigre y el dragón son mejores que el pasado y el mundo está patas arriba y es generoso. Es aconsejable utilizar a los valientes restantes para perseguir a los pobres bandidos, y no ser llamado el señor supremo del aprendizaje. Si el cielo está enamorado, el cielo también es viejo, y el camino correcto en el mundo son las vicisitudes. Las cosas se desarrollan, actualizan y cambian constantemente, ¡esta es una ley inevitable! China se encuentra en el mercado de consumo más grande del mundo, tiene ventajas naturales de aplicación en el mercado y cuenta con excelentes profesionales de la industria. En base a esto, la industria nacional de MCU todavía necesita un largo camino por recorrer. No se debe apresurar y no considerar ciegamente los rincones. Al adelantar y tomar atajos, debes tomar el "camino correcto" y obtendrás el resultado correcto. 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Las industrias tradicionales son como escalar y las montañas están ahí. Si perseveras y perseveras, podrás subir a la cima de la montaña. Internet es un poco como navegar. Si golpeas una ola, la alcanzas.