ניתן לחלק את שרשרת תעשיית השבבים למעצבי שבבים במעלה הזרם, יצרני ביניים, חברות אריזה ובדיקות, וספקי פתרונות במורד הזרם ויצרני יישומי מסוף, שביניהם תכנון וייצור שבבים הם החוליות המרכזיות. בשנים האחרונות, בהשפעת תמיכה במדיניות, הצורך הדחוף לשפר את האוטונומיה והבקרה, וחדשנות טכנולוגית, תעשיית השבבים הסינית שמרה על שלב פיתוח חזק. נתוני Sixlens מראים כי בין השנים 2016 ל-2020, מספר אירועי ההשקעה בפרויקטי פטנט בתעשיית שבבי המוליכים למחצה הסתכם ב-693, עם קצב צמיחה מצטבר של 32.2% לחמש שנים; סכום אירועי ההשקעה בפרויקטי פטנט היה 35.51 מיליארד יואן, וקצב הצמיחה המצטבר של חמש שנים הגיע ל-98.9%. ביניהם, היו 241 אירועי השקעה בפרויקטי פטנט בתעשיית שבבי המוליכים למחצה בשנת 2020, המדורגים במקום הראשון מבין כל התעשיות. מצד שני, כאשר יש מימון ומדיניות, כישרון הוא עדיין צוואר הבקבוק הגדול ביותר המגביל את התפתחות תעשיית השבבים. כעיר השמש של הכישרונות המובילים של ארצי, אוניברסיטת צינגהואה ייצאה קבוצת יזמים עילית לתעשיית השבבים. חברות הזנק אלו הוקמו כאשר תוצאות המחקר המדעי של צוותי מחקר שבבים מתקדמים הומרו ליישומים מסחריים, או שהן נוסדו על ידי בוגרי צינגהואה לאחר שעברו הכשרה בתעשייה. החל ממגדלים אקדמיים ועד להעצמה מעשית, חברות הזנק אלו מספקות אפשרויות רבות יותר לתעשייה בקטגוריות שונות כגון שבבי בינה מלאכותית, שבבי זיכרון ושבבי חישה.  
בהתבסס על מפת הידע של Sixlens בנושא תחרות טכנולוגית עולמית ושיתוף פעולה, מכון המחקר Sixprism מיין סטארט-אפים שבסיסם בצינגהואה בתחום השבבים וצבר תובנות לגבי המגמות בחלוקות המשנה שלהן.  
 

▲סטארט-אפים בתחום השבבים צינגהואה מופצים בתחומים שונים של תעשיית השבבים, כולל שבבי בינה מלאכותית, שבבי חישה, שבבי תקשורת, שבבי זיכרון, התקני חשמל וכו'.

 

סטארט-אפים שבסיסם בצינגהואה בתחום השבבים (מקור: sixlens)

שבבים מסווגים לפי תפקידיהם. ניתן לחלק שבבים לשבבי בינה מלאכותית, שבבי זיכרון, שבבי חישה, שבבי תקשורת והתקני חשמל. באנלוגיה לתפקודי איברים אנושיים, ניתן להשוות שבבי בינה מלאכותית למוח, שבבי זיכרון לקליפת המוח, ושבבי תפיסה לחושים. נתוני Sixlens מראים כי סטארט-אפים שבסיסם בצינגהואה מפוזרים בתחומים שונים של שבבים. סטארט-אפים אופייניים נבחרים כעת לפי תחום כדי לספק הסבר מפורט על פריסת הטכנולוגיה, השקעותיהם ומימוןיהם, ולקבל תובנות לגבי סקירת התעשייה שלהם.  
 

▲טכנולוגיית לינגשי: מייצרת שבבי בינה מלאכותית, מפתחת שבבי מחשוב הטרוגניים בהשראת המוח, ומייצגת פתרונות מחשוב בהשראת המוח ברמת הארכיטקטורה הגלובלית.

חברת Lingxi Technology הוקמה בינואר 2018. החברה מפתחת בעיקר שבבים ומערכות מחשוב בהשראת המוח. שבעה מתוך תשעת המייסדים של Lingxi Technology הם מאוניברסיטת צינגהואה. ביניהם, פרופסור שי לופינג ופרופסור פיי ג'ינג הם ממרכז המחשוב בהשראת המוח של אוניברסיטת צינגהואה, פרופסור יוהוי הוא מהמחלקה למדעי המחשב של אוניברסיטת צינגהואה, פרופסור ג'או מינגואו מהמחלקה לאוטומציה של אוניברסיטת צינגהואה, פרופסור סונג סן מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת צינגהואה, ד"ר הא ווי מאוניברסיטת צינגהואה וד"ר דנג ליי מאוניברסיטת צינגהואה. באוגוסט 2018, Lingxi Technology קיבלה סבב גיוס מניות מקרן Huakong Cornerstone, Preferred Capital ו-Tsinghua Holdings.  
   

מילות מפתח בטכנולוגיה של לינגשי (מקור: sixlens)

שבבי מחשוב דמויי מוח הם סוג של שבבים חכמים דמויי מוח. שבבים חכמים דמויי מוח הם סוג של שבב חכם שפותח על סמך עקרונות בסיסיים של עיבוד מידע במוח האנושי, כולל שבבי מחשוב דמויי מוח ושבבי תפיסה דמויי מוח. בניגוד מפלטפורמות האצה המספקות אלגוריתמים קנייניים, שבבי מחשוב בהשראת המוח נועדו לעבד מידע מורכב ולא מובנה עם צריכת חשמל נמוכה, מקביליות גבוהה, יעילות גבוהה, מטרה כללית, חוסן חזק ואינטליגנציה כמו המוח. נכון לעכשיו, אין פתרון טכני מוכר ומפת דרכים למחקר עבור שבבים בהשראת מוח. צוותי מחקר ברחבי העולם בוחנים פתרונות שבבים בהשראת מוח מכל הממדים.פתרונות מחשוב בהשראת המוח מחולקים באופן גס לרמת התוכנית, רמת הארכיטקטורה, רמת המעגל ורמת המכשיר מלמעלה למטה.פתרונות זרם מרכזיים קיימים כוללים: SpiNNaker מאוניברסיטת מנצ'סטר בבריטניה מייצג את רמת התוכנית, TrueNorth של IBM ו-Loihi של אינטל מייצגים את רמת הארכיטקטורה, BrainScaleS מאוניברסיטת היידלברג בגרמניה מייצג את רמת המעגל, ו-Neurogrid מאוניברסיטת סטנפורד בארצות הברית מייצג את רמת המכשיר.  
  טיאנג'יק מצוותו של פרופסור שי לופינג ב-Lingxi Technology הוא נציג של רמת האדריכלות.ב-1 באוגוסט 2019, מאמר המחקר המדעי "לקראת בינה כללית מלאכותית עם ארכיטקטורת שבב היברידית טיאנג'יק לבינה מלאכותית כללית" מאת צוותו של פרופסור שי לופינג הופיע על שער מגזין Nature. ליבת טיאנג'י היא שבב המחשוב ההטרוגני הראשון בעולם בהשראת המוח. הוא יכול לא רק לתמוך בפריסה עצמאית של אלגוריתמי למידת מכונה מוכווני מדעי המחשב ומודלים של מחשוב נוירומורפי מוכווני מדעי המוח, אלא גם לתמוך במידול הטרוגני של השניים, ומספק פלטפורמת מחשוב לפיתוח בינה כללית מלאכותית.  
בנוסף, בין חברות הזנק של צינגהואה עם שבבי אימון בינה מלאכותית נמנים Qingwei Intelligent, Xuanjia Microelectronics, Suiyuan Technology, Denglin Technology, Tanjing Technology, OURS, Shenjian Technology; בין חברות הזנק של צינגהואה עם שבבי הסקה של בינה מלאכותית נמנים גם Qingwei Intelligent, Paifang Technology, Tanjing Technology, Black Sesame Intelligence, Horizon, Xinbo Electronics, Bitmain ועוד.  
 

▲טכנולוגיית Yingren: פריסת שבבי זיכרון, התחרותיות הליבה טמונה בטכנולוגיית ליבת הבקרה הראשית של SSD

Yingren Technology הוקמה בשנת 2017. העסק העיקרי שלה הוא שבבי אחסון חכמים ופתרונות, והיא מחויבת ליישום טכנולוגיית בקרת SSD המתקדמת ביותר בעולם. ד"ר וו זינינג, המייסד השותף, היו"ר והמנכ"ל של Yingren Technology, מחזיק בתואר ראשון, תואר שני ודוקטורט בהנדסת חשמל מאוניברסיטת צינגהואה, ותואר ראשון בהנדסת חשמל מאוניברסיטת סטנפורד. לפני שהקים את Yingren Technology, הוא כיהן כמנהל הטכנולוגיה הראשי של Marvell. נתוני Sixlens מראים כי ב-9 בדצמבר 2020, Yingren Technology קיבלה השקעה בתיאוריה B מ-Ainuo Investment Management (נאנג'ינג), Shangcheng Capital ו-Zhuji Tongjun Investment Management.  
העולם נכנס לעידן הכלכלה הדיגיטלית. "תוכנית החומש ה-14" של סין מתמקדת גם בפיתוח הכלכלה הדיגיטלית. נתונים, כגורם הייצור החמישי, הפכו בהדרגה לליבת הפיתוח הכלכלי המוביל. מרכזי נתונים הפכו לתשתית של הכלכלה הדיגיטלית. על פי תחזיות IDC, נפח הנתונים העולמי יגיע ל-175ZB בשנת 2025, עם קצב צמיחה שנתי ממוצע של 31.8% לחמש שנים, ואחסון מרכזי נתונים יהווה יותר מ-70%. בבניית תשתית מרכזי נתונים, טכנולוגיית אחסון נתונים תהפוך בהכרח לטכנולוגיית אבן הפינה. על פי נתוני IC insights, שבבי זיכרון כמו DRAM ו-NAND flash צפויים להשיג צמיחה גבוהה בשנת 2021, עם שיעורי צמיחה גבוהים של 18% ו-17%. על פי שרשרת התעשייה, ניתן לחלק חברות הקשורות לשבבי זיכרון לשתי קטגוריות. סוג אחד הוא יצרני זיכרון מקוריים המייצרים חלקיקי פרוסות, כגון סמסונג, SK Hynix, מיקרון, טושיבה, Yangtze Memory וכו'; הסוג השני הוא יצרני שבבי בקרת אחסון המבוססים על מודל Fabless, כגון Marvell, Huirong, Phison וכו'.  
בתעשיית שבבי הזיכרון, טכנולוגיית הליבה של Yingren Technology טמונה בתכנון בקרת SSD ראשית. עקב הביקוש, השימוש ב-QLC במרכזי נתונים הוא מגמה כללית, אך ישנן גם בעיות כגון חיי מחיקה וכתיבה קצרים וזמני השהייה ארוכים צפויים, אשר יש לפצות עליהם באמצעות טכנולוגיית בקרת מאסטר. ביניהן, טכנולוגיית תיקון שגיאות הפכה ליכולת הטכנית המרכזית של יצרני בקרת SSD ראשית.  
   

מפת הדרכים הטכנית של Yingren Technology (מקור נתונים: sixlens)

חברת Yingren Technology פיתחה והשיקה בהצלחה טכנולוגיית תיקון שגיאות 4K LDPC (Low-Density Parity-Check) בשנת 2018. באוקטובר 2020, שבב בקר ה-SSD PCIe Gen4 של Rainier Technology, Rainier IG5636, זכה בפרס "China Core" ה-15 לחדשנות טכנולוגית מצוינת, הבחירה המשפיעה והסמכותית ביותר בתחום המעגלים המשולבים המקומיים שאורגן על ידי מכון המחקר לפיתוח תעשיית המידע האלקטרוני של סין.  
 

▲שבב In-situ: שבב חישת פריסה, המתמקד במחקר ופיתוח, ייצור ומכירה של שבבי ומודולים חדשים של MEMS.

חברת In-situ Chip נוסדה בשנת 2015 על ידי המנכ"ל מא שואו מהמחלקה למיקרואלקטרוניקה וננו-אלקטרוניקה של אוניברסיטת צינגהואה, מנהל התפעול הראשי הו הוישאן, מנהל הטכנולוגיה הראשי וואנג שינליאנג ואנשי מקצוע נוספים מהאקדמיה הסינית למדעים, והיא מחויבת למחקר ופיתוח של שבבי ומודולים חדשים של MEMS.  
MEMS, השם המלא של מערכת מיקרו-אלקטרו-מכנית, היא מערכת מיקרו-אלקטרו-מכנית המוכנה בדרך כלל על פרוסות סיליקון בתהליך IC. הודות לפופולריות של טכנולוגיית 5G והיישום הנרחב של האינטרנט של הדברים, להתקני MEMS יש יותר ויותר תרחישי יישום והם נמצאים בשימוש נרחב באלקטרוניקה צרכנית, רכב, תעשייה, רפואה, תקשורת ותרחישים אחרים. טיוטת תוכנית החומש ה-14 של ארצי מציינת כי יש לחזק את המחקר המדעי והטכנולוגי המקורי והמוביל, כולל פריצות דרך בטכנולוגיית מעגלים משולבים מתקדמת ופריצות דרך טכנולוגיות ייחודיות כגון טרנזיסטורים דו-קוטביים מבודד שער (IGBT) ומערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות (MEMS). הדבר החשוב ביותר בחיישני MEMS הוא שבב ה-MEMS. שבבי MEMS יכולים להמיר אותות פיזיקליים וכימיים חיצוניים לאותות חשמליים. בהתאם לתפקוד, שבבי MEMS כוללים שבבי רמקול MEMS, מדי תאוצה MEMS, גירוסקופים, שבבי חיישן מגנטי, שבבי לחץ MEMS וכו'. בתחום הרפואי, שבבי MEMS נוזליים/רפואיים הפכו לטכנולוגיה מרכזית המובילה למזעור, אינטליגנציה והפחתת עלויות של מכשירים רפואיים. בהתבסס על תכונה זו, טכנולוגיית שבבי MEMS נמצאת בשימוש נרחב במחקר ופיתוח ובייצור של מכשירים רפואיים, חומרה חכמה ותחומים אחרים. כיום, חברות רבות במדינות אירופה ואמריקה, כמו אבוט וגוגל, נכנסו למסלול ה-MEMS הרפואי והשקיעו משאבים רבים במחקר ופיתוח.  
שבבים באתר משתמשים במיקרו-זרימה נוזלית מסוג MEMS ובמוצרים אחרים כדי לענות על הביקוש העצום לתרחישי מכשירי חשמל רפואיים וביתיים, ולספק פתרונות אידיאליים לתרחישי אספקת תרופות מדויקים באמצעות פיתוח של מיקרו-משאבות MEMS.  
   

מילות מפתח בטכנולוגיית שבבים באתר

4. 
   

נתוני Sixlens מראים כי הפריסה הטכנית של שבבים in situ כוללת תכנון שבב MEMS, מוצרי ממברנת סיליקון ניטריד, מדי זרימה נוזלית וכו'. ב-22 בפברואר 2021, In-Situ Chip הודיעה על השלמת סבב הגיוס Pre-A+ של עשרות מיליוני יואן, בהובלת קרן SEE Fund Infinite Sailing Fund, ואחריה בעלי המניות הוותיקים Kaifeng Venture Capital, Yarui Capital ו-Dexun Investment.  
בנוסף, בין חברות הסטארט-אפ של צינגהואה המפתחות שבבי חישה נמנות גם Hongguan Technology, Heguang Technology, Silimicro, Zonghuixinguang, Smartway, Optical Technology ועוד.  
 

▲Huizhi Microelectronics: עיצוב שבבי תקשורת ופיתוח שבבי קצה קדמיים בעלי ביצועים גבוהים בתחום המיקרוגל RF

חברת Huizhi Microelectronics נוסדה בשנת 2011 על ידי לי יאנג מאוניברסיטת צינגהואה. החברה מחויבת לשבבי קצה קדמיים של מיקרוגל RF בעלי ביצועים גבוהים ומשיקה סדרה של שבבי קצה קדמיים של RF עבור 4G/5G ו-NB-IoT. הם נמצאים בשימוש נרחב בסמארטפונים, טאבלטים, מודולי תקשורת אלחוטית, מראות אחוריות חכמות המותקנות ברכב, שעונים חכמים ומוצרים אחרים.  
   

מפת הדרכים של טכנולוגיית המיקרואלקטרוניקה של Huizhi

נתוני Sixlen מראים כי פריסת הטכנולוגיה של Huizhi Microelectronics מתמקדת בתדרי רדיו, הגברת הספק ותחומים אחרים. שבבי קצה RF כוללים מתגי RF, מגברי RF בעלי רעש נמוך, מגברי הספק RF, דופלקסרים, מסנני RF ושבבים אחרים. בהתחשב בביקוש למסופים ניידים, קידום טכנולוגיית התקשורת 5G קידם את פיתוחם של מסופים חכמים ניידים. ככל שמספר פסי התדרים הנתמכים ב-5G גדל, מספר שבבי הקצה הנדרשים לתדרי רדיו יגדל משמעותית. שחקנים זרים עיקריים בשבבי קצה RF כוללים את Broadcom, Skyworks, Qorvo, Muruta, Infineon ו-NXP, בעוד ששחקנים מקומיים עיקריים כוללים את Zhuosheng Micro, Weir Technology, Hantianxia ועוד. עם ההשקה האינטנסיבית של טלפונים ניידים 5G ברחבי העולם, מגמת הלוקליזציה של שבבי קצה RF מתחזקת. ב-19 בפברואר 2021, Huizhi Microelectronics קיבלה השקעה בסדרה E מ-Yuanhe Puhua, Huiyou Chuangying Investment, Wen Tianxia ועוד.  
בנוסף, בין חברות הסטארט-אפ של צינגהואה בתחום שבבי התקשורת נמנות גם Zhiyi Polycore, Daoyuan Microelectronics, AltoBeam, Beijing Quantum Micro, Feion Communications ועוד.  
 

▲מוליכים למחצה בסיסיים: פריסת התקני הספק מסיליקון קרביד

Basic Semiconductor, שנוסדה בשנת 2016, היא חברת התקני הספק מסיליקון קרביד המובילה בסין. תחומי המחקר והפיתוח שלה מכסים הכנת חומרים, תכנון שבבים, תהליכי ייצור, בדיקות אריזות, יישומי דרייברים והיבטים אחרים של תעשיית המוליכים למחצה מהדור השלישי. המנהל הכללי שלה וד"ר וויוויי, סיים את לימודיו באוניברסיטת צינגהואה. Basic Semiconductor פיתחה באופן עצמאי את ה-MOSFET הראשון מסיליקון קרביד ברמה תעשייתית, דיודת שוטקי מסיליקון קרביד ומודול הספק מסיליקון קרביד ברמה תעשייתית בסין. ה-MOSFET מסיליקון קרביד שלה היה הראשון בסין שעבר בדיקות אמינות ברמה תעשייתית, והוא נמצא בייצור המוני כבר יותר משנתיים. הדור השני של שבבי דיודת שוטקי מסיליקון קרביד בעלי ביצועים גבוהים, מארזי DFN8*8 ומוצרי דיודת שוטקי מסיליקון קרביד מבודדים פנימיים הושק בשנת 2020.  
 

מפת דרכים לטכנולוגיית מוליכים למחצה בסיסית

סיליקון קרביד (SiC) שייך לדור השלישי של חומרי מוליכים למחצה. בהשוואה למוליכים למחצה מבוססי סיליקון, יש לו מאפיינים של עמידות לטמפרטורה גבוהה, הספק גבוה, מתח גבוה, תדר גבוה וקרינה גבוהה. נכון לעכשיו, גודל שוק הסיליקון קרביד העולמי הוא כ-600 מיליון דולר. עם ההתפתחות המהירה של 5G, כלי רכב חדשים לאנרגיה ותחומים אחרים, ביצועי המוליכים למחצה מבוססי סיליקון אינם יכולים עוד לעמוד במלואם בביקוש. ההתקדמות בטכנולוגיית ההכנה גרמה גם לעלות התקני SiC להמשיך לרדת, והיתרונות החסכוניים שלהם יוכחו במלואם. על פי נתוני IHSMarkit, גודל השוק של התקני הספק סיליקון קרביד צפוי לעלות על 10 מיליארד דולר עד 2027. שרשרת תעשיית הסיליקון קרביד העולמית כוללת ופלים, אפיטקסיה והתקנים. CREE ו-ROHM משתרעות על פני כל שרשרת התעשייה, ורוב החברות מתמקדות במגזרים ספציפיים. בקישור הוופלים, חברות זרות כוללות את II-VI Advanced Materials, norstel, וחברות מקומיות כוללות את Tianke Heda, Shandong Tianyue וכו'.; בקישור ההרחבה, חברות זרות כוללות את Showa Denko, Norstel, וחברות מקומיות כוללות את Dongguan Tianyu, Hantian Tiancheng וכו'; בתחום המכשירים, חברות זרות כוללות את Renesas, Littlefuse, Microsemi, Genesic וכו', וחברות מקומיות כוללות את CRRC Times, Tyco Tianrun וכו'.  
 

על פי נתוני sixlens, ב-3 במרץ 2021, Basic Semiconductor קיבלה השקעה אסטרטגית מחברת Robert Bosch Venture Capital (RBVC), המסונפת לקבוצת Bosch.

הצהרת אחריות: מאמר זה נכתב על ידי "Software Market Think Tank", התומך בהגנה על זכויות קניין רוחני. אנא ציינו את המקור המקורי ואת מחבר ההדפסה המחודשת. אם ישנה הפרה כלשהי, אנא צרו עמנו קשר כדי למחוק אותה.

מספר טלפון של החברה: 86-0755-83044319+
פקס/פקס: 86-0755-83975897+
דוא"ל: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 מנהל לי

QQ: 332496225 מנהל Qiu

כתובת: חדר 809, בניין C, בניין הטכנולוגיה ז'אנטאו, שדרת מינגז'י מס' 1079, רובע לונגהואה החדש, שנזן