チップ産業チェーンは、上流のチップ設計者、中流の製造業者、パッケージングおよびテスト会社、下流のソリューションプロバイダーおよび端末アプリケーション製造業者に分けられ、その中でチップの設計と製造がコアリンクです。近年、政策支援、自律性と制御性の向上に対する緊急のニーズ、および技術革新に牽引され、中国のチップ産業は力強い発展段階を維持しています。Sixlensのデータによると、2016年から2020年までの半導体チップ産業における特許プロジェクト投資イベントの総数は693件で、5年間の複合成長率は32.2%でした。特許プロジェクト投資イベントの金額は355億1000万元で、5年間の複合成長率は98.9%に達しました。その中で、2020年の半導体チップ産業における特許プロジェクトへの投資イベントは241件で、全産業の中で1位でした。一方、資金と政策が整っていても、人材は依然としてチップ産業の発展を制限する最大のボトルネックとなっています。清華大学は、中国屈指の人材育成の拠点として、半導体業界に多くの優秀な起業家を輩出してきました。これらのスタートアップ企業は、最先端の半導体研究チームの研究成果を商業化することで誕生したものもあれば、清華大学の卒業生が業界で経験を積んだ後に設立したものもあります。学術的な基盤から実社会​​への進出まで、これらのスタートアップ企業は、AIチップ、メモリチップ、センシングチップなど、さまざまな分野で業界に新たな選択肢を提供しています。  
Sixprism Research Instituteは、Sixlensのグローバル技術競争・協力知識マップデータベースに基づき、清華大学を拠点とする半導体分野のスタートアップ企業を選別し、各分野の動向に関する知見を得た。  
 

▲清華大学発の半導体スタートアップ企業は、AIチップ、センシングチップ、通信チップ、メモリチップ、パワーデバイスなど、半導体業界のさまざまな分野に分散しています。

 

清華大学を拠点とする半導体分野のスタートアップ企業（出典：sixlens）

チップは機能によって分類されます。チップは、AIチップ、メモリチップ、センシングチップ、通信チップ、電源デバイスに分けられます。人間の臓器の機能に例えると、AIチップは脳、メモリチップは大脳皮質、知覚チップは五感に例えることができます。Sixlensのデータによると、清華大学を拠点とするスタートアップ企業は、さまざまなチップ分野に分散しています。ここでは、代表的なスタートアップ企業を分野別に選定し、その技術構成、投資、資金調達について詳細に解説し、業界の概要を把握します。  
 

▲凌西科技：AIチップの設計・製造、異種融合型脳型コンピューティングチップの開発を手掛け、グローバルなアーキテクチャレベルの脳型コンピューティングソリューションの代表的企業である。

凌西科技は2018年1月に設立されました。同社は主に脳型チップとコンピューティングシステムを開発しています。凌西科技の9人の創業者のうち7人は清華大学出身です。その中には、清華大学脳型コンピューティングセンターの史魯平教授と裴静教授、清華大学コンピュータ科学部の友慧教授、清華大学自動化部の趙明国教授、清華大学生物医学工学部の宋森教授、清華大学の何偉博士、清華大学の鄧磊博士が含まれます。2018年8月、凌西科技は華空基石基金、優先資本、清華ホールディングスからエンジェルラウンド投資を受けました。  
   

凌西テクノロジーの注目キーワード（出典：sixlens）

脳型コンピューティングチップは、脳型スマートチップの一種です。脳型スマートチップは、脳型コンピューティングチップや脳型知覚チップなど、人間の脳の情報処理の基本原理に基づいて開発されたスマートチップの一種です。独自のアルゴリズムを提供するアクセラレーションプラットフォームとは異なり、脳型コンピューティングチップは、脳のように低消費電力、高並列性、高効率、汎用性、高い堅牢性、そして知能を備え、様々な複雑な非構造化情報を処理できるように設計されています。現在、脳型チップに関する確立された技術ソリューションや研究ロードマップは存在しません。世界中の研究チームが、あらゆる角度から脳型チップのソリューションを模索しています。脳型コンピューティングソリューションは、上から順に、プログラムレベル、アーキテクチャレベル、回路レベル、デバイスレベルに大まかに分類される。既存の主要な海外ソリューションとしては、英国マンチェスター大学のSpiNNaker（プログラムレベルの代表例）、IBMのTrueNorthとIntelのLoihi（アーキテクチャレベルの代表例）、ドイツ・ハイデルベルク大学のBrainScaleS（回路レベルの代表例）、米国スタンフォード大学のNeurogrid（デバイスレベルの代表例）などが挙げられる。  
  凌西科技大学の史魯平教授のチームに所属するTianjicは、アーキテクチャレベルの代表例である。2019年8月1日、史魯平教授率いる研究チームによる科学論文「汎用人工知能向けハイブリッドTianjicチップアーキテクチャによる汎用人工知能の実現に向けて」が、科学誌「Nature」の表紙を飾りました。Tianjiコアは、世界初の異種融合型脳型コンピューティングチップです。コンピュータサイエンス指向の機械学習アルゴリズムと神経科学指向のニューロモルフィックコンピューティングモデルをそれぞれ独立して展開できるだけでなく、両者の異種モデリングもサポートし、汎用人工知能の開発のためのコンピューティングプラットフォームを提供します。  
さらに、AIトレーニングチップを搭載した清華大学発のスタートアップ企業には、Qingwei Intelligent、Xuanjia Microelectronics、Suiyuan Technology、Denglin Technology、Tanjing Technology、OURS、Shenjian Technologyなどがあり、AI推論チップを搭載した清華大学発のスタートアップ企業には、Qingwei Intelligent、Paifang Technology、Tanjing Technology、Black Sesame Intelligence、Horizo​​n、Xinbo Electronics、Bitmainなどがある。  
 

▲Yingren Technology：メモリチップの配置、中核的な競争力はSSDのメイン制御コア技術にある

Yingren Technologyは2017年に設立されました。主な事業はスマートストレージチップとソリューションであり、世界で最も先進的なSSDマスター制御技術の適用に取り組んでいます。Yingren Technologyの共同創業者、会長兼CEOである呉子寧博士は、清華大学で電気工学の学士号、修士号、博士号を取得し、スタンフォード大学で電気工学の学士号を取得しています。Yingren Technologyを設立する前は、Marvellの最高技術責任者を務めていました。Sixlensのデータによると、2020年12月9日、Yingren TechnologyはAinuo Investment Management (Nanjing)、Shangcheng Capital、Zhuji Tongjun Investment ManagementからB理論投資を受けました。  
世界はデジタル経済の時代に突入している。中国の「第14次五カ年計画」もデジタル経済の発展に重点を置いている。データは第5の生産要素として、徐々に経済発展を牽引する中核へと変化してきた。データセンターはデジタル経済のインフラとなっている。IDCの予測によると、世界のデータ量は2025年には175ZBに達し、5年間の平均年率複利成長率は31.8%となり、データセンターのストレージが70%以上を占める。データセンターのインフラ構築において、データストレージ技術は必然的に基盤技術となる。IC Insightsの統計によると、DRAMやNANDフラッシュなどのメモリチップは2021年に高い成長率を達成すると予想され、成長率はそれぞれ18%と17%に達する。産業チェーンによると、メモリチップ関連企業は大きく2つのカテゴリーに分けられる。1つは、Samsung、SK Hynix、Micron、Toshiba、Yangtze Memoryなどのウェハ粒子を製造するメモリのオリジナルメーカーである。もう1つのタイプは、マーベル、フイロン、ファイソンなどのファブレス方式に基づくストレージ制御チップメーカーです。  
メモリチップ業界において、英仁科技の中核技術はSSDのメイン制御設計にあります。需要の高まりを受けて、データセンターにおけるQLCの利用は一般的な傾向となっていますが、消去・書き込み寿命の短さや期待される遅延時間の長さといった問題も存在し、これらはマスター制御技術によって補う必要があります。中でも、エラー訂正技術はSSDマスター制御メーカーの中核的な技術力となっています。  
   

Yingren Technologyの技術ロードマップ（データソース：sixlens）

Yingren Technologyは2018年に4K LDPC（低密度パリティチェック）誤り訂正技術の開発と本格的な導入に成功しました。2020年10月には、Rainier Technologyの12nm PCIe Gen4 SSDコントローラチップRainier IG5636が、中国電子情報産業発展研究所が主催する国内集積回路分野で最も影響力と権威のある第15回「China Core」優秀技術革新製品賞を受賞しました。  
 

▲インサイチュチップ：レイアウトセンシングチップ。新しいMEMSチップおよびモジュールの研究開発、製造、販売に注力しています。

In-situ Chipは、清華大学マイクロエレクトロニクス・ナノエレクトロニクス学科出身のCEOである馬碩氏、COOの胡慧山氏、CTOの王新良氏、および中国科学院出身の専門家らによって2015年に設立され、新しいMEMSチップおよびモジュールの研究開発に取り組んでいます。  
MEMSはMicro Electromechanical Systemの正式名称で、通常はICプロセスによってシリコンウェハ上に作製されるマイクロ電気機械システムです。5G技術の普及とIoTの広範な応用により、MEMSデバイスの応用シナリオはますます増え、家電、自動車、産業、医療、通信などのシナリオで広く使用されています。我が国の第14次五カ年計画の草案では、先進集積回路技術のブレークスルーや、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）やマイクロ電気機械システム（MEMS）などの独自の技術ブレークスルーを含む、独創的で先導的な科学技術研究を強化する必要があると指摘しています。MEMSセンサーで最も重要なものはMEMSチップです。MEMSチップは、外部の物理的および化学的信号を電気信号に変換できます。機能に応じて、MEMSチップにはMEMSスピーカーチップ、MEMS加速度計、ジャイロスコープ、磁気センサーチップ、MEMS圧力チップなどがあります。医療分野では、液体/医療用MEMSチップが、医療機器の小型化、インテリジェント化、コスト削減につながる重要な技術となっています。この特性に基づき、MEMSチップ技術は医療機器、インテリジェントハードウェアなどの研究開発および製造に幅広く活用されています。現在、アボットやグーグルなど、欧米の多くの企業が医療用MEMS分野に参入し、研究開発に多大なリソースを投入しています。  
インサイチュチップは、MEMS液体マイクロフローなどの製品を用いて、医療や家電分野における巨大な需要に対応し、MEMSマイクロポンプの開発を通じて、精密な薬剤供給シナリオに最適なソリューションを提供する。  
   

インサイチュチップ技術の注目キーワード

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Sixlensのデータによると、In-Situ Chipの技術レイアウトには、MEMSチップ設計、窒化ケイ素膜製品、液体流量計などが含まれる。2021年2月22日、In-Situ Chipは、SEE Fund Infinite Sailing Fundが主導し、既存株主であるKaifeng Venture Capital、Yarui Capital、Dexun Investmentが参加した、数千万元のPre-A+ラウンドの資金調達の完了を発表した。  
さらに、センシングチップを開発する清華大学発のスタートアップ企業には、洪冠科技、合光科技、思里微、宗匯新光、スマートウェイ、光学科技などが含まれる。  
 

▲Huizhi Microelectronics：通信チップのレイアウト設計および高性能マイクロ波RFフロントエンドチップの開発

Huizhi Microelectronicsは、清華大学の李陽氏によって2011年に設立されました。高性能マイクロ波RFフロントエンドチップの開発に注力しており、4G/5GおよびNB-IoT向けのRFフロントエンドチップシリーズを発売しています。これらのチップは、スマートフォン、タブレット、無線通信モジュール、車載スマートバックミラー、スマートウォッチなどの製品に幅広く使用されています。  
   

Huizhi Microelectronicsの技術ロードマップ

Sixlenのデータによると、Huizhi Microelectronicsのサブディビジョン技術レイアウトは、無線周波数、電力増幅などの分野にあります。RFフロントエンドチップには、RFスイッチ、RF低雑音増幅器、RF電力増幅器、デュプレクサ、RFフィルタなどのチップが含まれます。モバイル端末の需要に牽引され、5G通信技術の普及はモバイルスマート端末の開発を促進しました。5Gでサポートされる周波数帯域の数が増えるにつれて、必要な無線周波数フロントエンドチップの数が大幅に増加します。RFフロントエンドチップの主要海外プレーヤーには、Broadcom、Skyworks、Qorvo、Muruta、Infineon、NXPなどがあり、主要国内プレーヤーには、Zhuosheng Micro、Weir Technology、Hantianxiaなどがあります。世界中で5G携帯電話が集中的に発売されるにつれて、無線周波数フロントエンドチップの国産化の傾向がますます強くなっています。 2021年2月19日、Huizhi Microelectronicsは、Yuanhe Puhua、Huiyou Chuangying Investment、Wen TianxiaなどからシリーズEの投資を受けました。  
さらに、清華大学発の通信チップ関連スタートアップ企業には、Zhiyi Polycore、Daoyuan Microelectronics、AltoBeam、Beijing Quantum Micro、Feion Communicationsなどが含まれる。  
 

▲半導体の基礎：炭化ケイ素パワーデバイスのレイアウト

2016年に設立されたBasic Semiconductorは、中国を代表する炭化ケイ素パワーデバイス企業です。同社の研究開発分野は、材料準備、チップ設計、製造プロセス、パッケージングテスト、ドライバアプリケーション、および第3世代半導体産業のその他の側面を網羅しています。同社のゼネラルマネージャーであるWeiwei博士は、清華大学を卒業しています。Basic Semiconductorは、中国初の産業グレードの炭化ケイ素MOSFET、炭化ケイ素ショットキーダイオード、および車載グレードの炭化ケイ素パワーモジュールを独自に開発しました。同社の炭化ケイ素MOSFETは、中国で初めて産業グレードの信頼性テストに合格し、2年以上量産されています。第2世代の高性能炭化ケイ素ショットキーダイオードチップ、DFN8*8パッケージ、および内部絶縁炭化ケイ素ショットキーダイオード製品は、2020年に発売されました。  
 

半導体技術の基礎ロードマップ

SiC（炭化ケイ素）は、第3世代の半導体材料に属します。シリコンベースの半導体と比較して、高温、高出力、高電圧、高周波、高放射線に対する耐性があります。現在、世界の炭化ケイ素市場規模は約6億ドルです。5G、新エネルギー車などの分野の急速な発展に伴い、シリコンベースの半導体の性能ではもはや需要を十分に満たすことができません。製造技術の進歩により、SiCデバイスのコストも引き続き低下しており、そのコスト効率の利点が十分に発揮されるでしょう。IHSMarkitのデータによると、炭化ケイ素パワーデバイスの市場規模は2027年までに100億ドルを超える見込みです。世界の炭化ケイ素産業チェーンは、ウェーハ、エピタキシャル、デバイスで構成されています。CREEとROHMは産業チェーン全体に及んでおり、ほとんどの企業は特定のセグメントに注力しています。ウェーハのリンクでは、外国企業にはII-VI Advanced Materials、norstel、国内企業にはTianke Heda、Shandong Tianyueなどがあります。拡張リンク分野では、海外企業として昭和電工、ノーステルなどが、国内企業として東莞天宇、漢天天成などが挙げられます。デバイス分野では、海外企業としてルネサス、リトルヒューズ、マイクロセミ、ジェネシックなどが、国内企業としてCRRCタイムズ、タイコ天潤などが挙げられます。  
 

sixlensのデータによると、2021年3月3日、ベーシック・セミコンダクターは、ボッシュ・グループ傘下のロバート・ボッシュ・ベンチャー・キャピタル・カンパニー（RBVC）から戦略的投資を受けた。

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