Globalny przemysł półprzewodników znajduje się w krytycznym okresie iteracyjnych modernizacji. Nowe technologie i nowe dziedziny stale przyspieszają ekspansję. Kluczowe czynniki, takie jak podaż i popyt, dodatkowo sprzyjają restrukturyzacji łańcucha przemysłowego. Ryzyka i szanse współistnieją na rynku globalnym.

Rozwój każdej branży jest nierozerwalnie związany z innowacją. Można powiedzieć, że innowacja jest główną siłą napędową wszystkich nowych technologii. Dzięki ciągłej innowacji i iteracji technologii, przemysł półprzewodników stopniowo stał się strategicznym i wiodącym sektorem, o największym zasięgu i największym wpływie na branżę.

W dniach 9-11 czerwca w Międzynarodowym Centrum Wystawienniczym w Nankinie odbyły się Światowa Konferencja Półprzewodników 2021 oraz Międzynarodowe Targi Półprzewodników Nankinu ​​(Nanjing International Semiconductor Expo). Pod hasłem „Innowacja i zmiana, korzyści dla obu stron z rdzeniem” wspólnie omówimy innowacje i współpracę, rozwój i korzyści dla obu stron w światowym przemyśle półprzewodników. (Wskazówka: Odpowiedź w tle: ")Forum InnowacjiMateriały dotyczące wystąpień na Forum Innowacji Światowej Konferencji Półprzewodników można uzyskać, szczegóły znajdują się na końcu artykułu)

Wraz z ciągłą integracją i rozwojem nowych technologii, takich jak sztuczna inteligencja, 5G i Internet Rzeczy, globalna transformacja cyfrowa przyspiesza, co doprowadziło do rozwoju przemysłu półprzewodników. Jako filar gospodarki przyszłości, technologia przemysłu półprzewodników wprowadzała kolejne przełomowe odkrycia.

Nowe kierunki w erze post-Moore’a

Od czasu opracowania prawa Moore'a, osiągnęło ono fizyczną granicę, a wydajność chipów i pobór mocy napotykają na wąskie gardła. Z drugiej strony, środki techniczne i koszty ekonomiczne to również czynniki ograniczające rozwój prawa Moore'a. Wu Hanming, wykładowca Chińskiej Akademii Inżynierii i dziekan Wydziału Mikro-Nanoelektroniki na Uniwersytecie Zhejiang, powiedział, że w erze postmoore'owskiej rozwój technologiczny przemysłu półprzewodnikowego uległ spowolnieniu, a przestrzeń innowacji i możliwości nadrobienia zaległości również się poszerzyły. Wysokowydajne komputery, komputery mobilne i autonomiczne czujniki stały się motorami napędowymi rozwoju technologii chipów. Aby poprawić parametry PPAC chipów (wydajność, pobór mocy, powierzchnia, koszt), chip będzie musiał stawić czoła trzem głównym wyzwaniom w procesie produkcyjnym.

Pierwszym z nich jest grafika precyzyjna. Proces, w którym głównym urządzeniem jest fotolitografia, wykorzystuje obecnie głównie długość fali 193 nanometrów do tworzenia wzorów o długości 20 i 30 nanometrów, co jest technicznie bardzo trudne.

Drugim aspektem są nowe materiały. Poprawa wydajności wynikająca z redukcji rozmiarów jest ograniczona, a aby sprostać rosnącym wymaganiom wydajnościowym, konieczne jest poszukiwanie nowych materiałów. Nowe materiały i nowe procesy to główne tematy w produkcji układów scalonych.

Trzecim celem jest poprawa wydajności. Wydajność jest standardem weryfikującym, czy proces jest rzeczywiście dojrzały, a jednocześnie stanowi najtrudniejsze wyzwanie dla firm produkujących układy scalone.

Według Mao Dżungi, członka Chińskiej Akademii Nauk, członka Stałego Komitetu Partii i wiceprezesa Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju, istnieją dwie ścieżki rozwoju układów scalonych półprzewodnikowych. Jedna z nich to kontynuacja prawa Moore'a, a druga – ominięcie prawa Moore'a. Istnieje wiele sposobów na ominięcie prawa Moore'a, a integracja heterogeniczna jest jedną z nich.

Integracja heterogeniczna pozwala łączyć zalety różnych materiałów półprzewodnikowych, procesów, struktur i komponentów lub układów scalonych, umożliwiając osiągnięcie zaawansowanych i złożonych funkcji, z doskonałą, kompleksową wydajnością, przekraczając ograniczenia wydajności pojedynczego procesu półprzewodnikowego, a także charakteryzuje się dużą elastycznością, wysoką niezawodnością i krótkim cyklem badawczo-rozwojowym. Mao Junfa powiedział, że badania nad integracją heterogeniczną mają ogromne znaczenie. Rozwój układów scalonych przesunął się od pojedynczego procesu jednorodnego do integracji wielu procesów heterogenicznych, od dwuwymiarowej integracji planarnej do trójwymiarowej oraz od podejścia odgórnego do oddolnego.

Zheng Li, wiceprezes Chińskiego Stowarzyszenia Przemysłu Półprzewodników oraz dyrektor i dyrektor generalny Changdian Technology, powiedział, że w erze post-Moore'a gęstość i integracja układów scalonych stały się coraz bardziej złożone, a zaawansowane pakowanie nie ogranicza się już tylko do „uszczelniania” i „instalacji”, ale zmierza w kierunku „integracji” i „połączenia”. Międzynarodowi giganci, tacy jak AMD, TSMC i Intel, aktywnie wdrażają heterogeniczną integrację i rozwijają technologie back-endu półprzewodników, aby osiągnąć wysoki poziom integracji układów scalonych i połączeń między nimi.

Jednak same procesy produkcyjne i integracja połączeń o wysokiej gęstości nie wystarczą. Produkcja płytek półprzewodnikowych i późniejsza produkcja gotowego produktu muszą być połączone na wczesnym etapie planowania i projektowania układów scalonych, aby zapewnić wydajność i poprawić wydajność.

Branża półprzewodników w kryzysie

Prawo Moore'a słabnie, a technologia układów scalonych półprzewodnikowych pilnie potrzebuje innowacji. Jednak rynek półprzewodników stoi w obliczu poważnych zmian, jakich nie widziano od stulecia. Na początku 2020 roku wybuch epidemii spowodował niedobory układów scalonych, które ogarnęły globalny rynek półprzewodników, a najbardziej dotkliwie odczuła to elektronika samochodowa. Do tej pory firmy samochodowe, takie jak Hyundai, Kia, General Motors i Ford, zawiesiły produkcję z powodu niewystarczającej podaży układów scalonych, co spowodowało niezliczone straty.

Według raportu badawczego Goldman Sachs, aż 169 branż na całym świecie odczuło w pewnym stopniu niedobór chipów – od elektroniki samochodowej po elektronikę użytkową, a nawet produkcję mydła piwnego. Wpływ niedoboru chipów nie osłabł, lecz się nasilił.

Li Ke, wiceprezes CCID Consulting Co., Ltd., uważa, że ​​istnieją nie więcej niż trzy przyczyny niedoboru chipów: czynniki popytu rynkowego, przyczyny podaży oraz problemy z powiązaniem podaży z popytem. Według statystyk wielkości rynku, tempo wzrostu rynku półprzewodników wynosiło odpowiednio 31.9% i 22% w latach 2010 i 2017, a w tych dwóch latach nie wystąpił niedobór rdzeni. Oczywiście, niedobór rdzeni w 2020 roku nie jest wynikiem gwałtownego wzrostu rynku i wzrostu popytu, ale problemu z podażą i powiązaniem między podażą a popytem.

Wiceprezes SEMI Global i prezes Chin, Ju Long, powiedział również, że brak rdzeni jest odzwierciedleniem niewystarczających mocy produkcyjnych, a niewystarczające moce produkcyjne mają charakter kompleksowy. Od zaawansowanych węzłów, przez materiały, po krytyczne podłoża do pakowania i testowania, panowała panika z powodu niedoborów rdzeni. Mówiąc o samych niedoborach rdzeni w motoryzacji, oprócz dużego popytu i niewystarczających mocy produkcyjnych, brak możliwości zarządzania łańcuchem dostaw przez producentów samochodów jest również jedną z przyczyn obecnego „niedoboru rdzeni”.

Producenci z całego łańcucha przemysłowego, od produkcji układów scalonych, przez pakowanie i testowanie, projektowanie, po motoryzację, sieci, elektronikę użytkową itd., odczuli skutki niedoboru układów scalonych i podjęli odpowiednie działania. Wiodący producenci, tacy jak TSMC, Samsung, Texas Instruments i SMIC, aktywnie zwiększają moce produkcyjne i poszukują nowych, przełomowych rozwiązań. AMD i inne fabryki fabless oraz firmy motoryzacyjne z niższego szczebla łańcucha również aktywnie poszukują współpracy, aby zapewnić ciągłość produkcji.

Według wielu opinii w branży, niedobór chipów będzie się utrzymywał przez rok do dwóch lat. Rynki upstream i downstream windują ceny rynkowe, a chipy wciąż są w stanie rynkowym, ale bezcennym. Dla małych i średnich przedsiębiorstw rok 2020 z pewnością będzie trudny. Wiodący producenci również muszą pilnie wprowadzić zmiany, aby dostosować się do nowych trendów rozwojowych na rynku.

Dążenie do rozwoju poprzez innowacje i zmiany

Według prognoz różnych instytucji, skala rynku półprzewodników w 2021 roku będzie rosła, rosła, rosła. Oczekuje się, że w 2021 roku tempo wzrostu wyniesie od 15% do 20%, a wartość rynku przekroczy 500 miliardów dolarów, osiągając nowy kamień milowy.

Od 2020 roku, w odpowiedzi na zapotrzebowanie rynku, firmy z globalnego łańcucha dostaw półprzewodników nieustannie udoskonalają swoje rozwiązania, aby sprostać zmianom i dążyć do rozwoju. Fabryki płytek 12-calowych, na czele z Tajwanem i Koreą Południową, stale się rozwijają, a chińskie moce produkcyjne płytek 8-calowych również stale rosną. Producenci układów półprzewodnikowych stale zwiększają inwestycje i kapitał na badania i rozwój. Samsung, Intel i inni producenci zwiększają inwestycje i rozbudowują fabryki układów scalonych na całym świecie.

W obliczu obecnej sytuacji rynkowej stanowi to zarówno szansę, jak i wyzwanie dla krajowych producentów. W 2020 roku wartość rynku produkcji układów scalonych w moim kraju wynosiła 256 miliardów, a wartość rynku pakowania i testowania – 250.9 miliarda. Oznacza to, że chiński przemysł produkcji układów scalonych po raz pierwszy w historii przewyższył sektor pakowania i testowania, a struktura krajowego przemysłu półprzewodników jest stale optymalizowana. Szybki rozwój przemysłu produkcji układów scalonych w znacznym stopniu wsparł rozwój chińskiego przemysłu układów scalonych, a także zapewnił solidną gwarancję bezpieczeństwa łańcucha dostaw i łańcucha przemysłowego.

Nowe technologie, takie jak 5G, sztuczna inteligencja i autonomiczna jazda, są integrowane na rynku. Materiały półprzewodnikowe, technologie i procesy są również szybko aktualizowane i iterowane. W przyszłości struktura rynku zostanie ponownie zintegrowana. Li Ke powiedział, że przedsiębiorstwa w całym łańcuchu branżowym powinny mieć jasne zrozumienie przyszłych trendów rynkowych i proaktywnie poszukiwać nowych możliwości.

Podsumuj

Globalny przemysł półprzewodników znajduje się w krytycznym okresie iteracyjnych modernizacji. Nowe technologie i nowe dziedziny stale przyspieszają ekspansję. Kluczowe czynniki, takie jak podaż i popyt, dodatkowo sprzyjają restrukturyzacji łańcucha przemysłowego. Na rynku globalnym współistnieją ryzyka i szanse. W ciągu ostatnich kilku lat temat zastępowania lokalizacji pozostaje gorącym tematem. Rok 2021 jest pierwszym rokiem 14. Planu Pięcioletniego. Każde przedsiębiorstwo powinno przyjąć rolę głównego podmiotu, który będzie kierował optymalizacją rozmieszczenia przemysłowego, iterował innowacje technologiczne, konsolidował techniczne zasoby twarde i wspierał wdrażanie aplikacji krajowych.

Zastrzeżenie: Niniejszy artykuł został przedrukowany z „TechSugar”. Artykuł ten przedstawia wyłącznie osobiste poglądy autora i nie reprezentuje poglądów Sacco Micro ani branży. Jest on przeznaczony wyłącznie do przedruku i udostępniania w celu ochrony praw własności intelektualnej. Prosimy o podanie oryginalnego źródła i autora przedruku. W przypadku naruszenia prosimy o kontakt w celu usunięcia.

Numer telefonu firmy: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Menedżer Li

QQ: 332496225 Menedżer Qiu

Adres: Pokój 809, Budynek C, Budynek Technologii Zhantao, nr 1079 Minzhi Avenue, Nowa Dzielnica Longhua, Shenzhen