Мировая полупроводниковая промышленность находится в критическом периоде итеративных модернизаций. Новые технологии и новые области постоянно ускоряют ее развитие. Ключевые факторы, такие как спрос и предложение, еще больше способствуют реструктуризации производственной цепочки. На мировом рынке сосуществуют риски и возможности.

Развитие любой отрасли неразрывно связано с инновациями. Можно сказать, что инновации являются основной движущей силой всех новых технологий. Опираясь на непрерывные инновации и итерации технологий, полупроводниковая промышленность постепенно стала стратегически важной и ведущей отраслью с самым широким распространением и наиболее значительным влиянием на рынок.

С 9 по 11 июня в Международном выставочном центре Нанкина прошли Всемирная конференция по полупроводникам 2021 года и Нанкинская международная выставка полупроводников. Под девизом «Инновации и перемены, взаимовыгодное сотрудничество в основной отрасли» мы совместно обсудим инновации и сотрудничество, развитие и взаимовыгодное сотрудничество в мировой полупроводниковой промышленности. (Примечание: ответ на вопрос о контексте)Инновационный форумМатериалы докладов для Инновационного форума Всемирной конференции по полупроводникам можно получить в конце статьи.

Благодаря непрерывной интеграции и развитию таких новых технологий, как искусственный интеллект, 5G и Интернет вещей, глобальная цифровая трансформация ускоряется, что привело к развитию полупроводниковой промышленности. Являясь основой экономики будущего, технологии полупроводниковой промышленности принесли один за другим крупные прорывы.

Новые направления в эпоху после Мура

С момента разработки закона Мура достигнут физический предел, и производительность и энергопотребление чипов столкнулись с узкими местами. С другой стороны, технические средства и экономические затраты также являются факторами, ограничивающими развитие закона Мура. У Ханьмин, академик Китайской инженерной академии и декан Школы микро- и наноэлектроники Чжэцзянского университета, отметил, что в пост-муровскую эпоху технологическое развитие полупроводниковой промышленности замедлилось, а пространство для инноваций и возможности для наверстывания упущенного также расширились. Высокопроизводительные вычисления, мобильные вычисления и автономные датчики стали движущими силами развития чиповых технологий. Для улучшения показателей PPAC (производительность, энергопотребление, площадь, стоимость) чип столкнется с тремя основными проблемами в процессе производства.

Первый способ — это высокоточная графика. В настоящее время процесс, в котором в качестве основного оборудования используется фотолитографическая машина, в основном использует длину волны 193 нанометра для формирования рисунков размером 20 и 30 нанометров, что технически очень сложно.

Второй важный аспект — новые материалы. Улучшение характеристик за счет уменьшения размеров ограничено, и необходимо искать новые материалы для удовлетворения растущих требований к производительности. Новые материалы и новые технологические процессы являются основными темами в производстве интегральных микросхем.

Третья задача — повышение выхода годной продукции. Выход годной продукции — это стандарт, позволяющий проверить, действительно ли процесс отлажен, и это также самая сложная задача, стоящая перед компаниями, занимающимися производством микросхем.

По словам Мао Цзюньфа, академика Китайской академии наук, члена Постоянного комитета партийного комитета и вице-президента Шанхайского университета Цзяотун, существует два будущих пути развития полупроводниковых чипов. Один — продолжение действия закона Мура, а другой — его обход. Существует множество способов обойти закон Мура, и гетерогенная интеграция — один из них.

Гетерогенная интеграция позволяет объединить преимущества различных полупроводниковых материалов, процессов, структур и компонентов или микросхем, обеспечивая мощные и сложные функции с превосходными комплексными характеристиками, преодолевая ограничения производительности одного полупроводникового процесса, и обладает преимуществами высокой гибкости, надежности и короткого цикла исследований и разработок. Мао Цзюньфа отметил, что исследования в области гетерогенной интеграции имеют большое значение. Развитие интегральных схем перешло от единого однородного процесса к интеграции множества гетерогенных процессов, от двухмерной планарной интеграции к трехмерной интеграции и от подхода «сверху вниз» к подходу «снизу вверх».

Чжэн Ли, заместитель председателя Китайской ассоциации полупроводниковой промышленности и директор и генеральный директор компании Changdian Technology, заявил, что в эпоху после закона Мура плотность и интеграция микросхем становятся все более сложными, а передовые технологии упаковки уже не ограничиваются «герметизацией» и «установкой», а движутся в сторону «интеграции» и «соединения». Международные гиганты, такие как AMD, TSMC и Intel, активно внедряют гетерогенную интеграцию и разрабатывают технологии обработки полупроводниковых компонентов для достижения высокой степени интеграции микросхем и высокой межсоединительной способности.

Однако одних только производственных процессов и процессов интеграции высокоплотных межсоединений недостаточно. Производство пластин и последующее производство готовой продукции должны быть взаимосвязаны на ранних этапах планирования и проектирования микросхем, чтобы обеспечить выход годной продукции и повысить производительность.

Полупроводниковая промышленность в кризисе

Закон Мура ослабевает, и технологии полупроводниковых чипов остро нуждаются в инновациях. Однако рынок полупроводников сталкивается с серьезными изменениями, невиданными за столетие. В начале 2020 года вспышка эпидемии вызвала дефицит чипов на мировом рынке полупроводников, причем больше всего пострадала автомобильная электроника. До сих пор такие автомобильные компании, как Hyundai, Kia, General Motors и Ford, приостановили производство из-за недостатка поставок чипов, что привело к огромным убыткам.

Согласно исследовательскому отчету Goldman Sachs, дефицит микросхем в той или иной степени затронул 169 отраслей по всему миру, от автомобильной электроники до бытовой электроники, и даже распространился на производство пивного мыла. Влияние дефицита микросхем не уменьшилось, а усилилось.

Ли Ке, вице-президент CCID Consulting Co., Ltd., считает, что существует не более трех причин дефицита микросхем: факторы рыночного спроса, причины, связанные с предложением, и проблемы взаимосвязи спроса и предложения. Согласно статистике размера рынка, темпы роста рынка полупроводников в 2010 и 2017 годах составляли 31.9% и 22% соответственно, и в эти два года дефицита основных компонентов на рынке полупроводников не наблюдалось. Очевидно, что дефицит основных компонентов в 2020 году обусловлен не внезапным взрывным ростом рынка и усилением спроса, а проблемой в предложении и связи между спросом и предложением.

Вице-президент SEMI Global и президент китайского подразделения Цзю Лонг также заявил, что нехватка комплектующих является отражением недостаточной производственной мощности, а недостаточная производственная мощность носит комплексный характер. От передовых технологических процессов до материалов и даже критически важных подложек для упаковки и тестирования — все это вызвало панику из-за дефицита комплектующих. Говоря только о дефиците комплектующих в автомобильной промышленности, следует отметить, что помимо высокого спроса и недостаточной производственной мощности, одной из причин нынешней ситуации с «дефицитом комплектующих» является также недостаточная эффективность управления цепочками поставок у автомобильных компаний.

Производители на всех этапах производственной цепочки, от производства, упаковки и тестирования микросхем до проектирования, автомобильной промышленности, сетевого оборудования, бытовой электроники и т. д., ощутили на себе последствия дефицита микросхем и приняли соответствующие меры. Ведущие производители, такие как TSMC, Samsung, Texas Instruments и SMIC, активно расширяют производственные мощности и ищут новые прорывные решения. AMD и другие компании, занимающиеся разработкой микросхем без собственного производства, а также автомобильные компании, работающие в смежных отраслях, также активно стремятся к сотрудничеству для обеспечения поставок производственных мощностей.

Согласно многочисленным комментариям в отрасли, дефицит микросхем сохранится в течение одного-двух лет. Рынки поставщиков и потребителей повышают рыночные цены, и микросхемы по-прежнему находятся в рыночном, но бесценном состоянии. Для малых и средних предприятий 2020 год, несомненно, станет сложным. Ведущим производителям также необходимо срочно внести изменения, чтобы адаптироваться к новым тенденциям развития рынка.

Стремление к развитию посредством инноваций и перемен.

Согласно прогнозам различных организаций, масштабы рынка полупроводников в 2021 году будут в основном «расти, расти и расти». Ожидается, что темпы роста в 2021 году составят от 15% до 20%, а объем рынка превысит 500 миллиардов долларов США, достигнув нового рубежа.

Начиная с 2020 года, исходя из рыночного спроса, компании в глобальной цепочке производства полупроводников наращивают свои мощности, чтобы справиться с изменениями и стремиться к развитию. Заводы по производству 12-дюймовых пластин, возглавляемые Тайванем и Южной Кореей, постоянно расширяются, а производственные мощности по выпуску 8-дюймовых пластин в Китае также продолжают расти. Производители полупроводниковых устройств продолжают увеличивать инвестиции и капиталовложения в НИОКР. Samsung, Intel и другие производители увеличивают инвестиции и расширяют заводы по производству чипов по всему миру.

В условиях нынешней рыночной ситуации это одновременно и возможность, и вызов для отечественных производителей. В 2020 году объем рынка производства микросхем в нашей стране составил 256 миллиардов, а объем рынка упаковки и тестирования — 250.9 миллиардов. Это означает, что производство микросхем в Китае впервые в истории превзошло по объему производство упаковки и тестирования, и структура отечественной полупроводниковой промышленности продолжает оптимизироваться. Быстрое развитие производства микросхем оказало мощную поддержку развитию китайской индустрии интегральных схем, а также обеспечило надежную гарантию безопасности цепочки поставок и производственной цепочки.

На рынок интегрируются новые направления, такие как 5G, искусственный интеллект и автономное вождение. Полупроводниковые материалы, технологии и процессы также быстро обновляются и совершенствуются. В будущем структура рынка будет реинтегрирована. Ли Ке отметил, что предприятия по всей производственной цепочке должны четко понимать будущие рыночные тенденции и активно искать новые возможности.

Суммировать

Мировая полупроводниковая промышленность находится в критическом периоде итеративных модернизаций. Новые технологии и новые области постоянно ускоряют расширение. Ключевые факторы, такие как спрос и предложение, еще больше способствуют реструктуризации производственной цепочки. На мировом рынке сосуществуют риски и возможности. В последние несколько лет тема локализации производства остается актуальной. 2021 год — первый год 14-й пятилетки. Каждое предприятие должно рассматривать себя как основной орган, направляющий оптимизацию производственной структуры, итеративное внедрение технологических инноваций, укрепление технического потенциала и поддержку внедрения отечественных приложений.

Отказ от ответственности: Данная статья перепечатана с сайта "TechSugar". Эта статья отражает только личное мнение автора и не представляет точку зрения компании Sacco Micro и отрасли в целом. Перепечатка и распространение предназначены исключительно для защиты прав интеллектуальной собственности. Пожалуйста, указывайте первоисточник и автора при перепечатке. В случае нарушения авторских прав, пожалуйста, свяжитесь с нами для удаления публикации.

Номер телефона компании: +86-0755-83044319
Факс: +86-0755-83975897
Почта: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Менеджер Ли

QQ: 332496225 Менеджер Цю

Адрес: Комната 809, корпус C, технологический корпус Чжаньтао, проспект Миньчжи, 1079, новый район Лунхуа, Шэньчжэнь.