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led芯片研究论文

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led芯片研究论文

一、 半导体发光二极管工作原理、特性及应用 (一)LED发光原理 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光! 假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。 理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即����λ≈1240/Eg(mm) 式中Eg的单位为电子伏特(eV)。若能产生可见光(波长在380nm紫光~780nm红光),半导体材料的Eg应在~之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。 (二)LED的特性 1.极限参数的意义 (1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,LED发热、损坏。 (2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。 (3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。 (4)工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围,发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。 2.电参数的意义 (1)光谱分布和峰值波长:某一个发光二极管所发之光并非单一波长,该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大,该波长为峰值波长。 (2)发光强度IV:发光二极管的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时,则发光1坎德拉(符号为cd)。由于一般LED的发光二强度小,所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。 (3)光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度.是指图3中1/2峰值光强所对应两波长之间隔. (4)半值角θ1/2和视角:θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。 半值角的2倍为视角(或称半功率角)给出的二只不同型号发光二极管发光强度角分布的情况。中垂线(法线)AO的坐标为相对发光强度(即发光强度与最大发光强度的之比)。显然,法线方向上的相对发光强度为1,离开法线方向的角度越大,相对发光强度越小。由此图可以得到半值角或视角值。 (5)正向工作电流If:它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在·IFm以下。 (6)正向工作电压VF:参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向工作电压VF在~3V。在外界温度升高时,VF将下降。 [Page] (7)V-I特性:发光二极管的电压与电流的关系可用在正向电压正小于某一值(叫阈值)时,电流极小,不发光。当电压超过某一值后,正向电流随电压迅速增加,发光。由V-I曲线可以得出发光管的正向电压,反向电流及反向电压等参数。正向的发光管反向漏电流IR<10μA以下。 (三)LED的分类 1.按发光管发光颜色分 按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。 根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。 2.按发光管出光面特征分 按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1;把φ5mm的记作T-1(3/4);把φ的记作T-1(1/4)。 由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类: (1)高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。 (2)标准型。通常作指示灯用,其半值角为20°~45°。 (3)散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大。 3.按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。 4.按发光强度和工作电流分 按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED(发光强度<10mcd);超高亮度的LED(发光强度>100mcd);把发光强度在10~100mcd间的叫高亮度发光二极管。

结合毕业论文(设计)任务书的要求,根据所查阅的文献资料,撰写3000字左右的文献综述:文献综述研究背景及意义随着社会文化的不断发展,广告牌扮演着越来越重要的宣传角色,不论是汽车站火车站,股市交易市场,还是学校都离不开它,然而传统的霓虹灯广告牌不论是在显示效果、耗电量还是可修改性上都无法满足当前社会的需求,传统的霓虹灯广告亟待改进。现在的LED电子显示屏所显内容信息量大,外形美观大方,操作使用方便灵活该项目广泛涉及了计算机及电子技术中的电源技术、单片机技术、数据通讯技术、显示技术、存储技术、系统软件技术、接口及驱动等技术。由于单片机技术的不断发展和高亮度LED发光管的出现使得大屏幕高亮度电子广告屏成为可能。与传统的显示设备相比,LED显示设备具有明显的优势:LED屏色彩丰富,显示方式变化多样、亮度高:LED屏可以随意修改显示内容:LED显示屏可用来与计算机屏幕同步。另外它以其超大画面、超宽视觉、灵活多变的显示方式等独居一格的优势,广泛应用于金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面。我国经济发展迅猛,对信息传播有越来越高的要求可以相信,LED电子显示屏以其色彩鲜亮夺目、大的显示信息量、寿命长、耗电量小、重量轻、空间尺寸小、稳定性高、易于操作、安装和维护等特点,将在社会经济发展中扮演越来越重要的角色。

50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。 发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。 二、LED光源的特点 1. 电压:LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。 2. 效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 3. 适用性:很小,每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境 4. 稳定性:10万小时,光衰为初始的50% 5. 响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级 6. 对环境污染:无有害金属汞 7. 颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色 8. 价格:LED的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300~500只二极管构成。 三、单色光LED的种类及其发展历史 最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP,发红光(λp=650nm),在驱动电流为20毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约流明/瓦。 70年代中期,引入元素In和N,使LED产生绿光(λp=555nm),黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。 到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。 90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在红、橙区(λp=615nm)的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿色区域(λp=530nm)的光效可以达到50流明/瓦。 四、单色光LED的应用 最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。 汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。1987年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于LED响应速度快(纳秒级),可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况,减少汽车追尾事故的发生。 另外,LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏,匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。 五、白光LED的开发 对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射,峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm。 LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。现在,对于InGaN/YAG白色LED,通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光。

摘要:本文介绍计算机辅助教学(CAI)的特点、开发步骤。提出掌握一定计算机知识的专业教师应加快开发相应学科的CAI课件,以计算机促进教学。关键词:CAI课件 制作步骤�分析人类学习活动的历史,先从实践、探索、总结中学习各种生存的技能。以后发展为传授与本人直接体验相结合的学习过程,从师傅带徒弟方式变成学校教授传授为主,这是教育效率提高的一大进步。但从理想的教学形式看,师傅带徒弟方式确优于学校,因为教师传授失去了个别性,使学生处于被灌输的被动地位,失去灵活指导,对创造性思维缺少引导和激励。然而师徒式教学要求师傅的数量太多,CAI可以从认知理论出发,分析学习活动的各种形式,针对不同类型知识内容激发学习者的热情和兴趣,减轻教师繁重的重复劳动,是从教与学两方面提高教学质量的好途径。� 1. CAI简介 CAI全称计算机辅助教学(Computing Assisted Instruction),CAI的第一个系统是美国伊里诺大学在60年代开发的PLATO(Programming Learning and Teaching Operation)系统。1981年在瑞士首次召开国际CAI学术会议,此后每年召开一次。由此可见,计算机辅助教学正在全球展开和普及。一般地,CAI的特点可以归纳为以下几个方面:� (1) CAI使教学不只是灌输式,而是可以根据教学目的,将其分为讲课型、练习型、自学型、实验型等。讲课型以基本原理为主,对复杂的动态图形,如物理学中的波动的“驻波”概念,在学习中是难点。在CAI中可以利用计算机动画技术演示波的传播过程,使学生既加强理解,又生动有趣。这正符合了认知理论中“刺激椃从Α薄ⅰ按碳�反应椙炕�钡墓嬖颍�杂谥匾�母拍詈凸�剑�捎猛夹巍⑸�簟⒍��⑸�省⑸了傅纫�鹧��淖⒁猓涣废靶偷?/FONT>CAI课件辅导学生做习题或自我测试,对回答做判断并加以提示辅导。强大的人机交互当然比普通纸上测试要生动,同时教师可逐步摆脱重复劳动,利用课件批改试卷和作业,大大减少人工消耗,又能及时综合学生的错误情况,改善课件内容;实验型课件可辅导学生预习实验和检查实验结果;模拟型课件是对现实世界的模拟,如学习驾驶汽车模拟系统,再如许多贵重的实验设施,可以让学生模拟实际的使用情况,既不用担心损坏实验器具,又可以使学生更快地掌握使用步骤。� (2) CAI课件使因材施教、个别化教学真正成为可能。不同程度的学生可以区别对待,学生掌握了学习的主动权,可以复习、重学、跳跃式学习。对于学习的时间、进度、内容、分量都可以自己选择,不会因有压力而放弃学习。� (3) 集中优秀教师去开发课件,使优秀教师的水平得到普及,从而更快地提高全体教师的水平及教学水平。� 综上所述,CAI的确具有“老师讲,学生听”的传统教学模式不具备的诸多优势,也是让计算机服务于教育事业和教学工作的有力工具。因此,在高教系统中加快开发CAI课件,普及CAI教学手段,完善CAI教学设施已经成为提高教学质量的重要方法之一。谈到开发CAI课件,一般都以为那是计算机专业人员的事情,其实不然。让我们分析一下目前市场上的学习软件吧,它们主要分成以下三类:一是计算机专业人员为各种计算机软件开发的学习软件,例如:《精通VISUAL FoxPro》、《电脑教授PhotoShop》、《AUTHORWARE精通篇》等等,二是计算机专业人员为许多自身能够了解的学科开发的学习软件,例如:英语学科的背单词、语法精通,为小学、初中、高中学生开发的学习软件等等。三是杂志汇编成的电子出版物,帮助用户需要时进行查阅,例如:《电脑报》、《时尚》等。从这里可以看出,高教领域大量的学科,尤其是农、林、医、师等,依然缺少配套的CAI学习软件,使得优秀教师的经验与学识不能共享。随着许多多媒体设计软件的出现,非计算机专业人员和教师短时间开发出一个漂亮的多媒体CAI课件且发行是完全可能的。� 2. 制作CAI课件� 制作一个多媒体CAI课件一般需经过四大步骤:即脚本、素材、集成、调试。� 编写脚本� 制作一个好的多媒体课件应该目标明确、思路清晰、内容精练、易于表达,它能大大提高软件制作的质量和效率。� ① 文字脚本� 对于一个CAI课件,首先要进行需求分析,即确定课件名称、课件功能、使用对象等,明确是讲课型、练习型、模拟型还是实验型或兼有几种。其次要进行目标分析,即对使用本软件的用户群要有较详细的分析了解,比如年龄特征、心理特征、知识结构、用户需求等。再次要进行内容分析,即根据需求确定软件内容并且划分出明显的层次结构。然后进行策略制定,即指定软件的表现形式,如目录索引、游戏探索等,保证课件有美观的界面和方便的交互操作,最后进行脚本编写,即指明哪些是必须显示的重要文字,哪些是作为话外音的文字,哪些是动画、图像、声音所需的说明型文字,形成文字脚本。� ② 创作脚本� 创作脚本编写的好坏决定了能否忠实地体现文字脚本的内容,又易于计算机的表达,是软件制作的关键。首先应根据具体内容选择用什么媒体,并非多用动画、录像就是好软件。声音的选择要将背景音乐和解说区分开来,并分别设置按纽控制开关,以增加交互性。其次软件开发者要有条有理的组织各类媒体信息,例如组织一个光盘的内容,根目录放什么,放置几个子目录,文件名和目录名怎么确定,最忌讳的是文件存放混乱,自己都不知道什么文件放在哪。� 收集加工素材� 多媒体素材的收集要靠平时的积累,如好的图片、好的MIDI音乐等。目前有许多工具可以对已采集到的素材进行加工,主要有四大类:� ① 图片加工工具 一般较好用的是Adobe公司的PhotoShop软件,可进行各种效果处理、美术字处理、色彩空间变换及格式文件转换等等。� ② 动画制作工具 AutoDesk公司3D Studio是目前在微机上制作三维动画的最佳软件,可以生成.AVI的Windows视频软件。� ③ 声音编辑工具 Windows自带录音机程序和一般附带的录音程序都有简单的波形音频文件的能力,实现截取、复制、粘贴、合并、改变音量和播放速度等。� ④ 视频编辑工具 Adobe公司的Premiere是较好的一个,可以将多幅静画连续并配音,生成.AVI、.MOV、.FLC等多种视频格式文件等功能。� 多媒体集成� 选择多媒体集成工具应尽量采用Windows版本,采用国际级大型多功能软件,因为它们使用方便、支持较多媒体。目前常用的多媒体集成工具

芯片论文

这个华为芯片,我把那个房子协议是正常的,因为很多在美国跟政府我也是比较严重的。

论华为在芯片上的返工站议论文800字,这个怎么写我也不会更写不出来800字的论文?

集成电路芯片封装技术浅谈 自从美国Intel公司1971年设计制造出4位微处a理器芯片以来,在20多年时间内,CPU从Intel4004、80286、80386、80486发展到Pentium和PentiumⅡ,数位从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从几兆到今天的400MHz以上,接近GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由2000个跃升到500万个以上;半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI达到 ULSI。封装的输入/输出(I/O)引脚从几十根,逐渐增加到几百根,下世纪初可能达2千根。这一切真是一个翻天覆地的变化。 对于CPU,读者已经很熟悉了,286、386、486、Pentium、Pentium Ⅱ、Celeron、K6、K6-2 ……相信您可以如数家珍似地列出一长串。但谈到CPU和其他大规模集成电路的封装,知道的人未必很多。所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁--芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此,封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。新一代CPU的出现常常伴随着新的封装形式的使用。 芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM,技术指标一代比一代先进,包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1,适用频率越来越高,耐温性能越来越好,引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提高,使用更加方便等等。 下面将对具体的封装形式作详细说明。 一、DIP封装 70年代流行的是双列直插封装,简称DIP(Dual In-line Package)。DIP封装结构具有以下特点: 1.适合PCB的穿孔安装; 2.比TO型封装(图1)易于对PCB布线; 3.操作方便。 DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式),如图2所示。 衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近1越好。以采用40根I/O引脚塑料包封双列直插式封装(PDIP)的CPU为例,其芯片面积/封装面积=3×3/×50=1:86,离1相差很远。不难看出,这种封装尺寸远比芯片大,说明封装效率很低,占去了很多有效安装面积。 Intel公司这期间的CPU如8086、80286都采用PDIP封装。 二、芯片载体封装 80年代出现了芯片载体封装,其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)、塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封装SOP(Small Outline Package)、塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package),封装结构形式如图3、图4和图5所示。 以焊区中心距,208根I/O引脚的QFP封装的CPU为例,外形尺寸28×28mm,芯片尺寸10×10mm,则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1:,由此可见QFP比DIP的封装尺寸大大减小。QFP的特点是: 1.适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线; 2.封装外形尺寸小,寄生参数减小,适合高频应用; 3.操作方便; 4.可靠性高。 在这期间,Intel公司的CPU,如Intel 80386就采用塑料四边引出扁平封装PQFP。 三、BGA封装 90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用,LSI、VLSI、ULSI相继出现,硅单芯片集成度不断提高,对集成电路封装要求更加严格,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大。为满足发展的需要,在原有封装品种基础上,又增添了新的品种--球栅阵列封装,简称BGA(Ball Grid Array Package)。如图6所示。 BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择。其特点有: 引脚数虽然增多,但引脚间距远大于QFP,从而提高了组装成品率; 2.虽然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,简称C4焊接,从而可以改善它的电热性能: 3.厚度比QFP减少1/2以上,重量减轻3/4以上; 4.寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高; 5.组装可用共面焊接,可靠性高; 封装仍与QFP、PGA一样,占用基板面积过大; Intel公司对这种集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管),功耗很大的CPU芯片,如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ采用陶瓷针栅阵列封装CPGA和陶瓷球栅阵列封装CBGA,并在外壳上安装微型排风扇散热,从而达到电路的稳定可靠工作。 四、面向未来的新的封装技术 BGA封装比QFP先进,更比PGA好,但它的芯片面积/封装面积的比值仍很低。 Tessera公司在BGA基础上做了改进,研制出另一种称为μBGA的封装技术,按焊区中心距,芯片面积/封装面积的比为1:4,比BGA前进了一大步。 1994年9月日本三菱电气研究出一种芯片面积/封装面积=1:的封装结构,其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说,单个IC芯片有多大,封装尺寸就有多大,从而诞生了一种新的封装形式,命名为芯片尺寸封装,简称CSP(Chip Size Package或Chip Scale Package)。CSP封装具有以下特点: 1.满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要; 2.解决了IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题; 3.封装面积缩小到BGA的1/4至1/10,延迟时间缩小到极短。 曾有人想,当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时,能否将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片(用LSI或IC)和专用集成电路芯片(ASIC)在高密度多层互联基板上用表面安装技术(SMT)组装成为多种多样电子组件、子系统或系统。由这种想法产生出多芯片组件MCM(Multi Chip Model)。它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响。MCM的特点有: 1.封装延迟时间缩小,易于实现组件高速化; 2.缩小整机/组件封装尺寸和重量,一般体积减小1/4,重量减轻1/3; 3.可靠性大大提高。 随着LSI设计技术和工艺的进步及深亚微米技术和微细化缩小芯片尺寸等技术的使用,人们产生了将多个LSI芯片组装在一个精密多层布线的外壳内形成MCM产品的想法。进一步又产生另一种想法:把多种芯片的电路集成在一个大圆片上,从而又导致了封装由单个小芯片级转向硅圆片级(wafer level)封装的变革,由此引出系统级芯片SOC(System On Chip)和电脑级芯片PCOC(PC On Chip)。 随着CPU和其他ULSI电路的进步,集成电路的封装形式也将有相应的发展,而封装形式的进步又将反过来促成芯片技术向前发展。

不应该。论文中芯片性能也会查重芯片性能在一般情况下不会有太大变更,所以被引用也会变多。因此在论文中尽量避免出现芯片性能。芯片,又称微电路、微芯片、集成电路,是指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片就是半导体元件产品的统称,是集成电路的载体,由晶圆分割而成。

芯片行业深度研究论文

光模块行业行业主要上市公司:新易盛(300502)、中际旭创(300308)、特发信息(000070)、博创科技(300548)、光迅科技(002281)、九联科技(688609)、华工科技(000988)、亨通光电(600487)、中天科技(600522)、剑桥科技(603083)。

本文核心数据:光通信器件成本结构、高端光芯片产品研发情况等。

光芯片是光器件的核心零部件

光芯片主要用于光电信号转换,,遵循“Chip-OSA-Transceiver”的封装顺序,激光器芯片(Chip)通过传统的TO封装或新兴的多模COB封装形式制成光模块(Transceiver)。在光通信系统中,常用的核心光芯片主要包括DFB、EML、VCSEL 三种类型,分别应用于不同传输距离和成本敏感度的应用场景。

光通信器件根据其物理形态的不同,一般可以分为:芯片、光有源器件、光无源器件、光模块与子系统这四大类,其中,光芯片为光器件(光有源器件和光无源器件)的重要组成部分,而光器件是光模块的重要组成部分。

光芯片的生产流程基本可以分为芯片设计、基板制造、磊晶成长和晶粒制造四个流程,可见其技术壁垒较高,其生产流程具体如下:

国内高速光芯片国产化率低

根据我国光芯片研发能力和出货能力,目前我国光芯片供应商共分为三个梯队。第一梯队主要为华为海思、光迅科技和敏芯半导体等,具有一定研发高端光芯片的能力;第二梯队中,海信宽带、中科光芯和陕西源杰等企业对中低端光芯片有较好的出货能力;第三梯队则为其他低速光芯片厂商。

目前,高速光芯片核心技术主要掌握在美日厂商手中。2018年1月,工信部颁布《光器件产业发展路线图(2018-2022年)》,将光芯片国产化上升为国家战略。而中美贸易摩擦与中兴禁售事件或将促使中国加大力度扶持高速光芯片,国产化进程有望进一步提速。

目前中国核心光芯片及电芯片国内外产品化能力对比如下:

国内高端光芯片多在研发阶段

目前,我国高端光模块上游光芯片仍然受限于海外领先企业,以100Gb/s 10/40km光模块核心光芯片53G Baud为例,目前我国大部分头部企业仍在研发阶段,而以SEDI等为代表的国际领先厂家已经基本度过样品阶段实现了规模化量产。

光芯片发展趋势

从中国光芯片的发展趋势以及历年光芯片市场规模变化情况来看,未来五年中国光芯片产业仍将快速发展。尽管低端光芯片市场竞争较为激烈,但行业前景较好,政策支持力度强,未来仍将有大量企业入局,随着光模块行业龙头效应愈加明显,我国高端光芯片国产替代率也将稳步提升。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国光模块行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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近期,硅片尺寸之争再起,硅片龙头隆基股份推出 M6 大硅片产品,并同时发布大硅片组件 Hi-MO4,清楚 表明了力推 M6 的意愿。那么 历史 上硅片尺寸经历过怎样的变化过程?隆基为何要力推 M6?与另一尺寸路线 方单晶相比,M6 有何优势,二者谁将胜出?M6 之后,是否会有更大尺寸的硅片产品推出?本报告试图 解答这些问题。

光伏硅片尺寸源自半导体,经历了从 125 到 156,从 M0 到 M2 这一不断增大的过程。 光伏硅片尺寸标准源 自半导体硅片,在摊薄成本和提高品质这两大需求的推动下,半导体硅片尺寸不断增大,光伏硅片也随之经历 了从小到大的过程。近年来,光伏硅片尺寸经历了 3 次较大的变革:1)1981 至 2012之间,硅片边距由 100 和 125 大幅度增大为156,成本大幅摊薄;2)2013 至 2017年,硅片规格从 M0(边距 156,直径 200)变革为 M1 (边距 ,直径 205)与 M2(边距 ,直径 210),组件尺寸不变,硅片尺寸增大,从而摊薄成本;3) 目前正在进行中的变革是硅片规格从 M2 变革为 方单晶或者M6大硅片,这次变革增厚了产业链各环节 利润空间,并将硅片尺寸推至当前设备允许的极限。

增大硅片尺寸的驱动力是提高溢价、摊薄成本、拓展利润空间,在这些方面上 M6 比 方单晶更有优 势。 在电站建设中,使用大硅片高功率组件可以减少支架、汇流箱、电缆等成本,从而摊薄单瓦系统成本,为 组件带来溢价;在组件售价端, 方单晶可溢价 2 分钱,M6 可溢价 8 分钱。在制造成本端,大硅片本身可 以摊薄硅片、电池、组件生产环节的非硅成本,从而直接增厚各环节利润;在硅片、电池、组件总成本方面: 方单晶可降低 2 分钱,M6 可降低 5 分钱。因而,总的来看, 方单晶的超额利润为 4 分钱,M6 超 额利润为 13 分钱,M6 的空间更大。在目前的价格水平下, 方单晶所获超额利润基本留在了硅片环节, 而 M6 大部分超额利润流向了组件环节。推广 M6 硅片的原动力在于增厚产业链各环节利润。在定价方面,我 们认为 M6 定价紧跟 M2 即可始终保持竞争优势,使得各环节的摊薄成本内化为本环节的利润,从而使各环节 毛利率均有提高。

M6已达部分设备允许尺寸的极限,短时间内硅片尺寸标准难以再提高。 增大硅片尺寸的限制在于现有设 备的兼容性。通过梳理拉棒切片、电池、组件三个环节用到的主要生产设备,我们发现现有主流设备可以兼容M6硅片,但这一规格已基本达到现有设备允许的尺寸上限,继续增大硅片尺寸则需重新购置部分设备,使得增 大尺寸带来的成本下降被新购设备带来的成本上升所抵消。因而短时间内硅片尺寸标准难以再提高,M6 将在相 当长的一段时间内成为标准上限。

硅片形状分类:方形和准方形

从形状来看,硅片可以分为方形硅片和准方形硅片两大类。方型硅片并非完全正方,而是在四角处也有小 倒角存在,倒角长度 B一般为 2 mm 左右。准方形硅片四角处为圆倒角,尺寸一般比方型硅片的倒角大很多, 在外观上比较明显。

硅片的关键尺寸:边距

对方形硅片来说,因为倒角长度变化不大,所以描述其尺寸的关键在于边距 A。 对准方形硅片来说,由于其制作过程为圆棒切方然后切片,倒角为自然形成,因而其关键尺寸是边距 A 与直径 D。

尺寸标准:源自半导体硅片

光伏硅片与半导体硅片技术本身极为相似,半导体产业规模化发展早于光伏,因而早期光伏硅片尺寸标准 主要源自半导体硅片行业。

半导体硅片尺寸经历了从小到大的过程。60 年代出现了 英寸的单晶硅片;1965 年左右开始出现少量 的 英寸硅片;1975 年左右出现 4 英寸硅片;1980 年左右出现 6 寸片;1990 年左右出现 8 寸片;2000 年左 右出现 12 寸片;预计 2020 年左右 18 寸片将开始投入使用。

半导体硅片尺寸不断增大的根本驱动力有两条:1)摊薄成本;2)提高品质。硅片尺寸越大,在制成的每 块晶圆上就能切出更多芯片,从而明显摊薄了单位成本。同时随着尺寸的增大,边缘片占比将减少,更多芯片 来自于非边缘区,从而产品质量得到提高。

近年来光伏硅片尺寸经历了3 次变革

光伏硅片尺寸标准的权威是 SEMI(国际半导体产业协会)。跟踪其标准发布 历史 ,可以发现近年来光伏硅片尺寸经历了 3 次主要的变革:

1) 由 100 和 125 大幅度增大为 156;此阶段为 1981 至 2012 之间。以 2000 年修改版后的标准 SEMI M6-1000 为例,类原片有 100/125/150 三个尺寸,对应的边距均值分别为 100/125/150 mm,直径分别为 125/150/175 mm,即严格按照半导体硅片尺寸来给定。2012 年,原 SEMI M6 标准被废止,新的 SEMI PV22 标准开始生效,边距 156 被加入到最新标准中;

2) 由 156(M0)小幅调整至 (M2);在标准方面,通过修订,新增的 M2 标准尺寸被纳入 SEMI 标 准范围内,获得了业界的认可;

3)由 (M2)小幅调整至 或者大幅增大为 166。此次变革尚在进行中。

第一次尺寸变革:125 到 156

2012 年前,光伏硅片尺寸更多地沿用半导体 6 寸片的规格,但由于电池生产设备的进步和产出量提升的需求,125 mm 硅片逐步被市场淘汰了,产品大多集中到156 mm 上。

从面积上来看,从 125 mm 硅片过渡到 156 mm,使硅片面积增大 50%以上,大大提高了单个组件产品功率,提高了资源开发与利用效率。

相比边距,当时直径的规格较多。边距 125 对应直径 164 mm 为主流,边距 156 对应直径 200 为主流(M0)。

第二次尺寸变革:M0 到 M1 再到 M2

第二次尺寸变革主要是指从 M0(边距 156 mm,直径 200 mm)变革为 M1(边距 mm,直径 205 mm) 与 M2(边距 mm,直径 210 mm)。这一变革在组件尺寸不变的情况下增大了硅片面积,从而提高了组件 封装效率。硅片面积的提升主要来自两个方面:1)边距增大使硅片面积增大,主要得益于设备精度不断提高, 可以增大硅片边距、减小组件排版时电池间的冗余留白;2)圆角尺寸减小使硅片面积增大,主要得益于拉棒成 本的不断降低,可使用更大直径的硅棒以减小圆角尺寸。

这一变革由中国硅片企业推动,并在 2017 年得到 SEMI 审核通过,成为行业统一的尺寸。2013 年底,隆基、 中环、晶龙、阳光能源、卡姆丹克 5 家企业联合发布 M1 与 M2 硅片标准,在不改变组件尺寸的前提下,M2 通 过提升硅片面积使组件功率提升一档,因而迅速成为行业主流尺寸。

设备无需更改,1 年时间完成切换。此次尺寸改动较小,设备无需做大更改即可生产 M2 硅片,因而切换时 间较短。以隆基为例,在其 2015 年出货产品中,M1 硅片占比 80%,M2 占比仅为 20%;2016 年 M2 占比已达 98%;2017 年已完全不再生产 M0 与 M1 硅片。

第三次尺寸变革:从 M2 到 M6

M2 尺寸标准并未持续很长时间。由于市场对高功率组件的需求高涨,而已建成的电池产线通过提高效率来 提升功率相对较难,相比之下通过增大电池面积来满足更高的组件功率需求成为了部分厂商的应对之策,使得 硅片尺寸出现了 、、、、 等多样化规格,给产业链的组织管理带来极大的不便。

在此情况下,业内再次考虑尺寸标准化问题,并出现了两种标准化方案:1) 全方片。这一方案在不 改变现有主流组件尺寸的情况下将硅片边距增加到极限 mm,同时使用方形硅片,以减小倒角处的留白, 从而使得硅片面积增加 3%,对应 60 型组件功率提升约 10W;2)166 大硅片(M6)。这一方案是当前主流生产 设备所允许的极限尺寸,统一到这一尺寸后业内企业难以再通过微调尺寸来提升功率,从而使得此方案的持久 性潜力更大。与 M2 硅片相比,其面积增益为 12%,对应 60 型组件功率提升约 40W。

使用大硅片的驱动力有以下两点:

1)在电站建设中,使用大硅片高功率组件可以减少支架、汇流箱、电缆等成本,从而摊薄单瓦系统成本, 为组件带来溢价;

2)在制造端,大硅片本身可以摊薄硅片、电池、组件生产环节的非硅成本,从而直接增厚各环节利润;

组件售价: 可溢价 2 分钱,M6 可溢价 8 分钱

电站的系统成本由组件成本和非组件成本构成,其中非组件成本可以分为两大类:1)与组件个数相关的成 本,主要包括支架、汇流箱、电缆、桩基和支架安装成本等;2)与组件个数无关的成本,主要包括逆变器和变 压器等电气设备、并网接入成本、管理费用等,这部分一般与电站容量相关。在电站容量一定的情况下,组件 个数取决于单个组件功率,因而组件个数相关成本也可叫组件功率相关成本。

对于尺寸、重量相近的光伏组件,在其设计允许范围内,支架、汇流箱、电缆等设备与材料的选型可不做 更改。因而对于单个组串,使用 M2、 全方片和 M6 三种组件的成本相同,由此平摊至单瓦则其组件个数 相关的成本被摊薄, 全方片比 M2 便宜 2 分钱,M6 比 M2 便宜 8 分钱。因此在组件售价端, 全方 片的组件最多可比 M2 的组件溢价 2 分钱,M6 的组件最多可比 M2 的组件溢价 8 分钱。在前期推广阶段,组件 厂可能将此部分溢价让利给下游电站,以推动下游客户偏好转向 M6 硅片。

组件成本: 可摊薄 2 分钱,M6 可摊薄 5 分钱

在总成本方面, 方单晶比 M2 低 2 分钱,M6 比 M2 低 5 分钱。这一成本降低是制造端产业链推广 M6 源动力,也是推广 M6 为产业链增厚的利润空间。拆分到各环节来看: 1)硅片单瓦成本方面, 方单晶硅片比 M2 硅片低 分钱,M6 硅片比 M2 硅片低 分钱; 2)电池成本方面, 方单晶比 M2 低 分钱,M6 比 M2 低 分钱; 3)组件成本方面, 方单晶比 M2 低 分钱,M6 比 M2 低 分钱。

硅片成本测算

硅片成本可拆分为硅成本、非硅成本、三费。其中:

1)硅成本与方棒面积成正比,即 M6 比 M2 贵 12%( 元/片), 比 M2 贵 3%( 元/片);

2)非硅成本中,在拉棒成本方面,圆棒直径变粗使得拉棒速度降低幅度小于圆棒面积增大幅度,最终 M6 比 M2 便宜 ( 元/kg); 方单晶切方剩余率较低,最终使其比 M2 贵 ( 元/kg)。切片成 本大致与方棒面积成正比,最终使得 M6 非硅成本比 M2 贵 ( 元/片), 比 M2 贵 ( 元/片);

3)三费均以元/片计。

综合来看,在单片成本方面,M6 比 M2 贵 ( 元/片), 比 M2 贵( 元/片);平摊到单瓦成本,M6 比M2便宜 元/W, 与 M2 基本持平。

非硅成本由拉棒成本和切片成本两部分组成。在单位重量拉棒成本方面,直径越大则单位重量长晶速度越快,因而M6 比 M2 便宜;方单晶切方剩余率低,因而 方单晶比 M2 贵。

电池成本测算

置成本、非硅成本、三费。其中: 1)硅片购置成本与硅片定价策略有关,这里以 2019-6-20 价格为例,M2/ 方单晶/M6 三种硅片含税价格分别为 元/片,摊薄到单瓦后,M6 与 M2 相近, 比 M2 贵 元/W; 2)非硅成本方面,M6 比 M2 降 元/W, 比 M2 便宜 元/W; 3)三费均假设为 元/W。

综合来看,电池环节的附加成本变化不大。

具体来看,在非硅成本中,银浆、铝浆、TMA 等的用量与电池面积相关,最终单瓦成本不变;折旧、人工 等与容量产能相关的成本会被摊薄。

组件成本测算

组件成本可拆分为电池购置成本、非硅成本、三费。其中:

1)电池购置成本与电池定价策略有关,目前 M2/ 方单晶两种电池含税价格为 元/W,M6 电池尚无公开报价,考虑到目前 M6 与 M2 硅片单瓦定价相同,且电池成本变化不大,因而假设定价与 M2 相同;

2)非硅成本方面,M6 比 M2 便宜 元/W, 比 M2 便宜 元/W;

3)三费均假设为 元/W。

综合来看,电池环节的附加成本降低幅度大于电池环节,但依然变化不大。

具体来看,在非硅成本中,EVA、背板、光伏玻璃等主要组成部分随本来就以面积计价,但 M6 与 产品提高了面积利用率,成本会有小幅摊薄;同时产线的产能节拍不变,但容量产能增加。从而接线盒、折旧、 人工等成本会被摊薄。

各环节利润分配: 超额利润在硅片,M6 超额利润在电池和组件

超额利润 4 分钱,M6 超额利润 13 分钱,M6 利润空间比 方单晶大约高 4 个百分点。在组件 售价端, 可溢价 2 分钱,M6 可溢价 8 分钱;在成本端, 可降低 2 分钱,M6 可降低 5 分钱,因而 超额利润为 4 分钱,M6 超额利润为 13 分钱。在所有环节均自产的情况下, 可提高净利率 个 百分点,M6 可提高净利率 个百分点。

在利润分配方面,在目前的价格水平下, 方单晶所获超额利润基本留在了硅片环节。M6 电池和组件 尚无公开报价,按照假设电池售价 元/W、组件售价 元/W 来计算,超额利润在硅片/电池/组件环节的 分配大致为 元/W,大部分超额利润流向了组件环节。

推广 M6 硅片的原动力在于增厚产业链各环节利润。由于目前硅片尺寸的另一选择是,所以推广 M6 需要在产业链各环节利润空间上同时大于 M2 和 方单晶。

静态情景:M6 组件定价与 M2 相同,让利下游电站,推动渗透率提升

最直接的推广方式是将 M6 组件价格设定为与 M2 相同,从而将电站端的系统成本摊薄让利给下游电站, 快速提升下游电站对 M6 组件的认可度。

目前 M2 组件价格为 元/W,若 M6 组件价格同样定为 元/W,则相应的 M6 电池价格需要下调为 元/W,与 M2 电池价格相同,以保证组件环节 M6 净利率大于 M2;硅片价格可以维持 元/片不变,此 时电池净利率可保持在 ,依旧高于 M2 电池的净利率 。在此情境下,M6 各环节净利率均超过 M2, 有利于 M6 推广。

与 方单晶相比,此时 M6 各环节超额利润为 5 分钱,而 方单晶超额利润为 4 分钱,M6 更有 优势。具体到各环节来看,M6 硅片环节净利率稍低,但电池和组件环节净利率高,更有利于全产业链共同发展。

动态情景:M6 定价紧跟 M2 即可始终保持竞争优势

在组件价格方面,M6 与 M2 定价保持一致,即可使 M6 组件保持在下游电站选型中的竞争优势。

在电池价格方面,M6 与 M2 定价保持一致,则可使组件环节的成本摊薄沉淀为组件环节的利润,使得对下 游组件厂来说生产 M6 组件时的毛利率始终高于 M2,因而 M6 组件更有吸引力。

在硅片价格方面,保持 M6 与 M2 单位面积的价格相同,则可使电池环节的成本摊薄沉淀为电池环节的利润,使得对电池厂来说生产M6 电池时的毛利率始终高于 M2,因而 M6 电池更有吸引力。

对硅片环节来说,保持 M6 与 M2 单位面积的价格相同则 M6 净利率比 M2 高 4 个点,硅片环节亦有推广动 力。这也为后续继续降价让利给电池、组件、电站留出了更多空间。

增大硅片尺寸的限制在于现有设备的兼容性。通过梳理拉棒切片、电池、组件三个环节用到的主要生产设 备,我们发现现有主流设备可以兼容 M6 硅片,但这一规格已基本达到现有设备允许的尺寸上限,继续增大硅 片尺寸则需重新购置部分设备,使得增大尺寸带来的成本下降被新购设备带来的成本上升所抵消。

拉棒与切片环节:单晶炉等关键设备裕度大,部分设备接近尺寸上限

在拉棒与切片环节,生产工艺主要分为拉棒、切方、切片三步,分别用到了单晶炉、截断机与开方机、切 片机等 4 种设备。总的来看,对于 M6 硅片来说,单晶炉与开方机尺寸尚有较大余量,截断机已接近部分厂家 设备尺寸的上限。

单晶炉:热屏尺寸尚有较大余量。当前主流单晶厂家热屏内径均留有较大余量。M2 硅片外径为 210 mm, 对应的圆棒直径为 214 mm 左右;M6 硅片外径为 223 mm,对应的圆棒直径为 228 mm。当前主流单晶炉热屏内 径在 270 mm 左右,拉制直径 228 mm 硅棒完全可行,且无须重大改造。

截断机:M6 尺寸在目前设备加工规格范围内,但已接近设备加工规格上限。切断机用于将硅棒切成小段, 其加工规格较难调整。以连城数控官网提供的多线切断机主要参数来看,其适用的单晶硅棒直径为 155-230 mm。 而 M6 硅片对应的圆棒直径是 228 mm,在该设备加工规格范围内,已接近设备加工规格上限。

开方机:加工尺寸裕度较大。开方机用于将圆棒切成方棒。以高测股份单棒四线开方机为例,其切割棒料 直径为 200-300 mm,开方尺寸为 157-210 mm。M6 硅片对应的方棒直径为 223 mm,开方尺寸为 166 mm,现有 设备裕度较大。

电池环节:扩散炉内径最关键,目前可满足要求

目前主流 PERC 电池的生产工艺分为清洗制绒、扩散、刻蚀、镀膜、激光刻划、印刷栅线、烧结等工序,涉 及的关键设备有扩散炉、PECVD、激光刻槽机、丝网印刷机、烧结炉等。其中扩散炉、PECVD、烧结炉等管式加 热或真空设备尺寸难以调整,因而是硅片加大尺寸的瓶颈环节。若硅片尺寸超出现有设备极限,则只能购置新 设备,成本较高。目前常见的管式设备内径最小 290 mm。

扩散炉:圆棒直径需小于扩散炉炉管直径。在扩散工序中,一般使用石英舟承载硅片,然后将石英舟放置 于扩散炉炉管中。在扩散炉中,硅片轴线方向一般与扩散炉轴线方向平行,因而硅片尺寸需在扩散炉炉管截面 之内,即硅棒的圆棒直径需小于扩散炉炉管直径,且需要留有一定的操作空间。将硅片边距由 mm 提高 到 166 mm 的同时,硅片外径将由 210 mm 增大到 223 mm,对于内径 290 mm 的扩散炉来说尚可行。在石英舟 方面,其尺寸经过合理设计一般可以满足M6 硅片进出炉体的要求。

PECVD:硅片边距需小于 PECVD 炉管内径。PECVD 与扩散炉的情况有以下两点不同:1)在 PECVD 中,使 用石墨舟装载硅片;2)硅片轴线与 PECVD 炉管轴线垂直放置,因而只需硅片边距小于 PECVD 炉管内径即可。 为了提高 PECVD 产能,炉管内径一般较大,以叠放更多硅片。将硅片边距由 mm 提高到 166 mm 对于内 径 450 mm 的 PECVD 来说无障碍。

丝网印刷机:M6 硅片可兼容。丝网印刷机的传输系统、旋转平台、刮刀头、视觉系统均与硅片尺寸相关。

以科隆威为例,其官网挂出的唯一一款全自动视觉印刷机PV-SP910D 可兼容 M6 硅片。

组件环节:排版串焊与层压设备均近极限

组件环节主要分为排版串焊、叠层、层压、装框、装接线盒、固化清洗、测试包装等工序,主要需要用到 排版机、串焊机、层压机等设备。

排版串焊:可兼容,问题不大。排版串焊机的关键尺寸是组件长和宽,若组件尺寸在设备允许范围内,则 只需更改设置即可适用于大硅片组件;若超出设备允许的最大组件尺寸,则很难通过小技改来兼容。以金辰的 高速电池串自动敷设机为例,其适用玻璃组件范围为长 1580-2200 mm、宽 800-1100 mm。预计使用 M6 硅片的 72 型组件长 2120 mm、宽 1052 mm,在排版串焊设备允许范围内。

层压:层压机尺寸已达极限。层压机的层压面积较大,一般一次可以处理多个组件。以金辰 JCCY2336-T 层 压机为例,其层压面积为 2300 mm×3600 mm。在使用 M2 硅片时,该层压机一次可处理 4 块 60 型组件,或 3 块 72 型组件。在使用 M6 硅片时,该层压机同样可以一次处理 4 块 60 型组件或 3 块 72 型组件。对于 60 型组 件来说,处理 M2 硅片组件时,该层压机长度方向的余量为 240 mm,较为宽裕;但处理M6 硅片组件时,由于 单片电池尺寸增大 mm,60 型组件长度将加长 ,层压机长度方向的余量仅剩 55 mm,较为紧张。

辅材尺寸易调整。组件辅材主要包括光伏玻璃、EVA、背板、接线盒等。其中光伏玻璃、EVA、背板目前幅 宽可生产 166 及更大尺寸材料,仅需调整切割尺寸即可。接线盒不涉及尺寸问题,仅需考虑组件功率提高后接 线盒内部线缆材料可能需要使用更高等级材料。

……

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AI芯片行业仍处在发展阶段

人工智能核心的底层硬件AI芯片,经历了多次的起伏和波折,自诞生以来不断实现升级和进步。2006年Hinton发表“多层神经网络”论文,证明了大规模深度学习神经网络学习的可能性,AI芯片自此得到飞速的发展;

2014年陈天石博士研究团队发布DianNao系列论文,开启ASIC芯片研究领域。随着深度学习算法的快速发展,各个应用领域对算力提出愈来愈高的要求,传统的芯片架构无法满足深度学习对算力的需求,能够加速计算处理的人工智能芯片进入快速发展的阶段。

AI芯片主要分传统芯片和智能芯片两类

AI芯片主要有传统芯片和智能芯片两类,另外还有受生物脑启发设计的类脑仿生芯片。传统芯片可以覆盖人工智能程序底层所需要的基本运算操作,但是在芯片架构、性能等方面无法适应人工智能技术与应用的快速发展;

智能芯片是专门针对人工智能领域设计的芯片,包括通用和专用两种类型。其中通用型智能芯片具有普适性,在人工智能领域内灵活通用;专用型智能芯片是针对特定的应用场景需求设计的。

全球集成电路市场规模波动上升,AI芯片是新方向

根据全球半导体贸易统计组织的统计数据显示,2019年全球集成电路市场规模达3304亿美元,较2018年出现回落。随着产业信息化、智能化的深入,集成电路市场规模将迎来新一轮上升趋势,其中AI芯片将成为引领产业增长的主流技术方向。

2019年全球AI芯片市场规模为110亿美元。随着人工智能技术日趋成熟,数字化基础设施不断完善,人工智能商业化应用将加速落地,推动AI芯片市场高速增长,预计2025年全球人工智能芯片市场规模将达726亿美元。

半导体产业向中国转移,国产AI芯片迎来新机遇

全球半导体产业发展至今,总共有三次转移历程。第一阶段:由美国转移到日本。日本从装配开始全面学习美国半导体技术,电器时代向PC时代转变;

第二阶段:由美国、日本转移到台湾、韩国。日本芯片产业受美国施压及本土经济乏力而衰落。PC时代持续繁荣;

第三阶段:由美国、台湾、韩国转移到中国。中国芯片产业拥有巨大下游市场,劳动力丰富,且背靠国家产业政策和活跃社会资本的支持。PC时代向万物互联、人工智能时代转变,激发对AI芯片的需求。

更多数据参考前瞻产业研究院发布的:《中国人工智能芯片行业市场需求分析与投资前景预测》。

从美国对华为的制裁以及疫情影响导致全球缺芯,这些致命因素无疑加重了我国集成电路业的发展,我国部分高端芯片和元器件短期内无法实现国产替代,只能大规模依赖进口。

我国倚重进口主要缘于国产芯片与国际水平差距太大,而信号链芯片相较于电源管理芯片的设计更为复杂。我国在政策措施扶持下,中国集成电路新增产线的陆续投产以及快速发展的势头。

我国所需核心芯片主要依赖进口,中国芯片封装企业市场目前的占有率较高,部分在高端芯片器件封装领域有较大突破。集成电路产品在功能稳定的同时,需要更小的体积及更少的外围器件,有分析师预测到2030年集成电路产业将扩大至5倍以上。

半导体芯片作为数字时代的基石。

不仅是是信息技术产业的核心,更是保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业,已经成为了全世界的必争赛道。芯片国产化替代已经到了加速的窗口期,这也将给A股的芯片板块带来巨大的投资机遇。

拜登签署了《芯片和科学法案》。美国在“芯片法案”中加入“中国护栏”条款,进一步限制和阻止中国芯片先进制造能力的发展。虽然美国出口管制政策短期对国内产业链有所影响,但中长期来看更加凸显国内半导体核心底层产业链自主可控的重要性。

华为芯片问题研究论文

为的手机系列如下:

1、华为保时捷系列。华为最为高端的是与保时捷合作的系列产品,手机是基于最高端的Mate系列,先后推出了先后推出了华为Mate9保时捷版,华为Mate10保时捷版等多个版本。

2、华为Mate系列。华为Mate是目前华为的两大旗舰之一,主打的是大屏幕、商务、续航等卖点,采用目前最新的华为技术。

3、华为P系列。P系列是华为的双旗舰之一,主打时尚、拍照,相比Mate系列,P系列更为年轻。

4、华为Nova系列。华为Nova系列是华为比较年轻的一个系列,无论是在美颜自拍还是机身配色设计上都是瞄准年轻消费群体,主要与OPPO、vivo年轻化的机型竞争。

5、华为畅享系列。畅享系列是华为品牌的低端产品,主打中低端产品,虽然配置不高,但是续航能力出众。

6、麦芒系列。华为麦芒系列手机均为主打运营商,相当于运营商定制机,适合结合一些运营商优惠套餐购买,普通用户直接购买,性价比会比较低。

这个华为芯片,我把那个房子协议是正常的,因为很多在美国跟政府我也是比较严重的。

华为被断供已过去一个月,按照美帝逻辑和最近动作,非得把华为打垮才肯罢休(参照法国阿尔斯通及日本东芝事件)。核心配件的断供暂时还没对华为伤筋动骨,在未来还不好说。

至于如何破局,(本人非专业人士,只谈浅见)目前来看还没有能够替代者出现,三星、台积电已经明确表态不会给华为供应芯片,唯一有可能给华为争取时间的替代者中芯国际目前还不具备华为所需的高制程芯片生产能力,连低端芯片的供应也会受到美帝的技术授权约束。

看到这你可能已经没有信心了,认为华为可能被卡死。但纵观西方对我们的态度,只要比我们技术强的,能够压制我们的,何曾对我们手软过?

目前来看,我们同胞唯有齐心协力,共同帮助我们的国产以及优质企业共渡难关,我们强大了,西方国家所谓的制裁就是一纸笑话。

最后,让我们祈祷 科技 界早日找到攻克技术的方法,也祈祷华为的明天会更好。加油华为,加油国货

华为芯片被断供,未来如何破局?其实华为已经告诉我们答案了,那就是自力更生,艰苦奋斗;自己动手,丰衣足食。

在美国针对华为最严禁令生效前夕,华为举行了开发者大会,华为消费者业务CEO余承东承认,因为美国的制裁,华为的麒麟芯片将不能继续生产,麒麟9000将成绝唱,Mate40系列将有可能是最后一批搭载麒麟芯片的高端旗舰手机。但余承东也同时表示,华为将继续搭建自己的网络生态系统,操作系统,继续释放5G红利,让更多的人体会到5G的好处。另外,华为还要联合国内外友商——主要是以国内为主,打造去美国化生产线,补齐中国半导体产业链的一系列短板,“向上捅破天,向下扎深根”,解决卡脖子问题。

如今,美国针对华为的最严制裁令已经生效一个多月了,但华为并没有惊慌失措,各项业务有条不紊的推进运行着。华为能有如此定力,主要还是因为自己有实力。去年任正非在接受BBC采访时说:“美国不可能摧毁我们,世界也离不开我们,因为我们更先进。”他还说:“东边不亮西边亮,南边不亮北边亮。美国不能代表全世界,美国只是世界的一部分。”美国针对华为的绞杀已经历时一年多了,他能出的招也出完了,只要华为挺过去,他就没招了。

当然,在接下来的时间里,华为业绩业务肯定会受损。这没办法,毛主席说的,“要革命,就得有牺牲”,华为以一家企业PK一个超级大国,有牺牲在所难免,但只要活下去,就有办法,就是胜利。

我认为,在未来几年,华为在消费者业务方面要实行战略转移或者说是战略收缩。因为生产高端手机、平板所需要的5纳米、7纳米制程芯片一时半会国内是解决不了的,外购的路又被堵死了。所以,以后我们可能要和华为、荣耀的Mate系列、P系列、Nova系列、V系列等中高端手机、平板电脑说再见了。但畅享系列、畅玩系列低端机应该还在。因为上海微电子的光刻机可以生产14纳米、28纳米制程的芯片,这些芯片用在低端机和电脑、智慧屏上没有问题。

中高端手机、平板电脑方面的损失,我认为华为可以通过收专利费来弥补。美国尽可以绞杀华为,也可以威逼利诱自己的盟友不用华为的设备,甚至还可以逼到华为什么产品都不能生产(当然这是不可能的),但华为的技术他不能不用。在国际电信联盟规定的5G必要标准专利中,有3000件专利技术是属于华为的。这3000件技术你用也得用,不用也得用,跑不了的,除非你不搞5G了。除了5G专利技术外,华为对4G专利技术贡献也很多,还有在蓝牙技术、内存技术、闪存技术、视频技术等等方面贡献也非常多,据统计,华为一共有8万多件专利技术。比方说咱们能在网上追剧、看视频、做直播,用的就是华为提供的视频编码和解码技术。咱们手机和平板电脑上的“飞行模式”技术也是华为的。在以前,华为对收取专利费用是不上心的,用任正非的话说是因为“忙,没时间收”,但真实情况是华为一直秉持着我中有你,你中有我,技术共享,合作共赢,共同发展的理念,在专利技术使用上,国内友商基本上不收钱;而对国际友商,则大多数采用交叉授权的方式。比方说华为和高通,你用了我多少件专利技术,我用了你多少件专利技术,最后双方一商量,就交叉授权,这专利费就可以少交或者不交了。如果美国真的逼得华为什么都不能生产的话,这交叉授权的基础就不存在了,变成国际友商在单方面使用华为的技术了,那你就掏钱吧!去年任正非在接受央视采访时就说了,“等将来有空的时候还是要去收点钱的。”主持人问他打算收多少,他说“反正比高通便宜。”我认为,任正非说的“有空的时候”就是指美国将华为逼向绝境的时候。

除了收取专利费外,华为还可以转型。比方说前段时间有消息称华为要和比亚迪合作,搞智能 汽车 。另外,说出来很多人可能不相信,华为除了生产手机、平板、通信基站、智能家居用品、电子数码产品、大型的数据存储器、数据交换机外,还是全球最大的光伏逆变电器生产商,还承包了全球1/4的海底光缆制造、铺设业务。所以,任正非在接受BBC采访时才会说“美国不可能摧毁我们,世界也离不开我们,因为我们是最先进的。”“东边不亮西边亮,南边不亮北边亮。美国不能代表世界,他只是世界的一部分。”

这个问题的答案已经有了,破局的布局已清晰、格局已形成。

破局的确是在未来 。华为余承东也说了类似的话——“扎扎实实,赢取下一个时代”,一定的!华为在中国继成为第一家创造世界领先技术的高 科技 企业之后,还将成为打破世界第一强国最狠制裁的第一家。

未来破的是个什么局? 即:华为设计的领先世界麒麟系列芯片有法而不是像现在这样无法制造,实现重回海内外市场,绝唱后又高歌且更为高亢,让华为手机的份额重回并且稳坐全球第一名的位置,而且更为遥遥领先。芯片制造是瓶颈,使得华为陷入了困局,是未来必须突破的关键。

未来怎样才能破局? 就是余承东向国内产业和行业所呼吁的创新和突破基础技术能力,包括半导体制造能力的创新和突破,如EDA设计技术、生产制造、材料、工艺、封装封测。这就是说,破局并不单单是依靠华为自己,而且还应该可以说不是主要依靠华为,整个国内芯片产业要构筑起核心能力,“向下扎到根,向上捅破天”,大家一起干,让根的技术衍生出丰富的生态。已知,在国内,这个大家一起破局的局势已经明朗化了,热火朝天、争先恐后,也必将持续下去,最终必定会实现更加繁荣的未来,远不止华为1家繁荣;只是,要经历1个仍然比较落后、终于赶上、最后全球领先的过程,这个过程说短不短、说长不长,我们既要有信心,也要有耐心。

破了局意味着什么? 意味着国内整个产业和行业突破、战胜了当前已有、未来必有的美国封锁与打压,主要标志之一是具有了高端芯片生产能力,关键是实现了芯片全产业链的自成体系、自主可控,全面不再受制于人。于是,不会再出现美国一封锁、一制裁,就有国内 科技 和高 科技 企业包括世界领先的便陷入像华为那样困局的情况,说华为被制裁又是1个重大机遇的道理就在这里,美国失去理智和理性的制裁是对国内力度和广度都空前之大的 科技 倒逼,我国整个芯片产业将加速实现升级,迎来大发展的新局面,接下来,必定以崭新的开放姿态特别是比现在强得多的 科技 实力参与全球化竞争。现在直至将来,之所以会有那么多的国内企业和国人坚定不移地支持陷入前所未有困局的华为,道理就在这里,看清了当前形势和未来趋势。中国、中国企业、中国人,从来就不怕逼,有史为证,未来也将证实!

芯片问题 有些 被过于放大 ,不是说高端芯片不重要, 其实类似的问题,华为一直在面对 ,国产企业也都一直在面对,只是这次的芯片问题让很多人关注到了。

30年前,任正非白手起家,那时候国内没有自己的交换机,装一部固话就要几千甚至上万元, 核心技术都在国外企业手中 。但华为仍旧从一无所有中走出来了,如今华为是全球知名的通讯设备供应商。

20年前,华为也遭遇瓶颈,移动通讯技术推出后,华为在2G、3G中都没有取得优势。 直到华为研发出singelran技术以后,才逐步奠定了在无线通讯技术领域的地位。 经过近几年的努力和发展,才有了今天5G技术的突破。

如此看来,华为在高端芯片的困难,并不是第一次遇到,而是一直都在困难中前行。 华为要做的,就是坚持自研,坚持科研投入,坚持人才培养,同时在缺芯的期间,做好中低端手机市场的进一步开发。

现在华为并不是所有芯片都缺,而是集中在高端芯片上,既然不让进口,就要想办法实现国产。 要加强与中芯国际、中兴、比亚迪等关联企业的合作,把高端芯片自研作为重要目标。

除此之外,电子芯片终究会到尽头, 华为应该更具有技术创新性,在量子技术、光学芯片上不断尝试 ,为下一代芯片做好基础。

其实,这些华为已经在做,并有了自己的计划。 我们要做的,就是不要过度的解读和传播,把更多的时间和空间留给华为。

文/小伊评 科技

根据美国在五月份下达的禁令,从九月16号开始,华为的手机芯片就要被断供了,而且根据消息人士的话说,台积电目前确实已经全面停止给华为代工芯片,也就是说,以后的华为确实没有手机芯片可用了。

我看看到很多答主的回答的都很热血,认为这只是华为前进路上的一个小挫折,华为的主营业务不是手机,所以华为一定能够重新站起来。甚至还有的自媒体平台更是夸张,就连华为在攻克芯片代工的技术未来很快就能自主生产光刻机,生产芯片设备这种文章都写的出来。

但是笔者要在这里给大家泼一盆凉水了,华为虽然是以通信行业行业起家的,但是目前华为的消费者业务的营收已经占到了华为总应收的55%左右,其中大部分都来自于手机业务。也就是说,华为已经根本离不开手机业务了,手机业务出现问题对于华为的打击是巨大的,仔细想想,如果封锁华为手机业务没有意义的话,老美犯得着拉下脸这么针对一家企业么?

所以,封锁华为的芯片供应对于华为的手机业务是致命的,哪怕是未来高通准许供货华为,对于华为来说距离其手机业务的全面衰退也只是时间问题。因为华为手机的很多卖点以及特色都是拜麒麟芯片所赐,如果没有了麒麟芯片,华为手机也就没有了灵魂。

至于所谓攻克芯片的生产,那更是无稽之谈,芯片的加工是全世界顶级 科技 力量汇集的成果,任何一个国家都不可能在不依赖其他国家技术的情况下独立的生产出芯片。美国不能,中国不能,华为作为一家企业更不可能。正如巴甫洛夫所说的那样:“ 科学是无国界的,但是科学家有”

所以,对于华为来说,如果未来依旧无法获得芯片的话,手机业务必将会遭到重创。

那么华为应该怎么办呢?或者说会怎么办呢?其我们来聊一聊(其实很多方面华为已经在做了。)

第一:转战笔记本,智能车载设备以及其他智能家居产业。

和手机芯片被美国全面封锁不同的是,包括英特尔,AMD等公司已经对外公布可以向华为供应PC芯片,同时还包括英伟达。在这种情况下,华为未来在消费者业务就会倾向于PC领域以补足手机业务下滑所带来的亏空,华为目前也确实是这么做的,荣耀之前发布了旗下第一款 游戏 本;华为也一口气发布了四款Mate BOOK产品,这都说明了华为的战略重点的转变,未来的华为会不会成为联想的有力竞争者,我们拭目以待。

另外在车载智能设备方面也是华为发展的重点,此前华为就已经和比亚迪达成战略协议,共同打造智能车载设备,麒麟710A也已经交付给了比亚迪这也是华为首次将麒麟芯片往外卖。

因为根据台积电的表示来看,未来是可以给华为代工非顶级的芯片,也就是说一些中低端的芯片是可以为华为生产的,那么这正好可以支持华为的车机,智能家居等设备。这就是华为目前着重在讨论的“1+N+8战略”。

第二:利用鸿蒙系统,成就中国的谷歌。

其实大家对于鸿蒙系统系统的理解是有问题的话,鸿蒙系统并不是安卓的替代品,而是一个具备全新理念的操作系统,鸿蒙的主要价值是为了即将到来的物联网时代提供一套行之有效的解决方案,类似于安卓和安卓手机的关系。

因为鸿蒙系统是微内核架构而安卓是宏内核,微内核对于性能的要求非常非常低,这也就意味着鸿蒙可以移植到任何家电设备上,而且用户不需要付出过高的成本,这才是鸿蒙最强大的地方,至于兼容安卓只是其中一个功能罢了。

所以鸿蒙系统对于华为来说是一个非常重要的发展方向,如果发展顺利,华为非常有可能成为中国的谷歌,再一次引领时代。

第三:等待政策回转

美国的政策并非是一成不变的,对于华为来说,最重要的就是稳住军心不要自乱阵脚,等待政策的回转,目前对于华为来说还没有到最难的时刻,尚且有800多万片麒麟9000系列芯片可以出售,再加上其他一些芯片的库存坚持到明年上半年并不是太难得事情,到那个时候政策是什么样的还未可知。

华为芯片断供已经过去一个多月的时间,但是我们目前可以看到华为的产品并没有受到太大的影响,反而现在市场的预期跟销量出现了一定的下滑,至于未来该如何破局,华为从近期的几个大动作也表现出来了未来的方向。

其实云手机这个概念并不新奇,因为前两年有些手机厂商也做过这个同样的产品。但是由于当时的云服务以及网络速率都不完善,所以也就不了了之了。不过2020年是5G元年,5G网络的高速率其实还并没有真正被应用使用到,同时云服务也逐渐被各大手机厂商和国家重视,目前云生态的建立也越来越丰富。因此云手机再次被华为启动,无论时间节点上还是被逼无奈也都是必须进行的。

由于麒麟芯片被断供云手机的构成其实并没有那么复杂,简单来说就是将所有的内容和应用都搬上云,服务通过云计算跟高速网络来实现正常的使用。因此对于手机的性能和芯片的要求就没有那么高了,哪怕是麒麟810或者710的芯片也同样可以满足。这样也不会被卡住脖子或者限制手机业务的发展。

所以云手机是目前华为一大主要方向,在短时间内无法解决芯片的问题只好通过云服务来实现智能终端设备的延续。

其实前段时间华为向高通支付巨额的专利费用也表明了华为在向沟通示好,毕竟手机芯片目前为止还是手机当中最重要的零部件,即使自己的麒麟芯片无法使用但如果能继续使用高通骁龙的产品也是能保证正常运行的,毕竟高通骁龙的芯片目前为止还是很厉害的。所以华为也会继续像联发科高通这样的芯片厂商寻求更多的合作。

除此之外要么就是彻底放弃手机业务,完全专注于通讯业务或者继续做手机业务之外的生态产品,例如智能电视、手环、平板等这一系列的产品。在这些领域目前我国是可以自主生产的,不会受到某些重要的核心元器件限制而导致流产。所以华为后续很可能将自己的手机业务打包出去专心做智能生态链或者物联网的发展,毕竟下一代的计算平台VR、AR设备也有可能会提前到来。

总的来说,如果高通跟联发科能继续提供芯片那么华为手机业务一定还会有不错的发展,但与此同时如果友商无法帮助,那么彻底断绝手机业务专心做下一代计算平台反而也是可以的。

综上所述,目前华为芯片断供的时期要想破局,更多的是在手机形态或者模式方面的改变。要么就寻求合作或者彻底放弃专注于下一代计算平台的研发。

纯粹以芯片行业从业人员的观点说一下个人的看法:

1. 对于手机业务来说,做好华为旗舰级手机业务2021年下半年开始大规模衰退的准备,华为的P/Mate系列手机性能或体验得以超越OPPO/vivo/小米一个非常重要的原因是硬件(芯片)软件的协同一体化设计,少了这个最大的杀手锏,华为的旗舰级手机与其他竞争对手的差异化就很难体现了。

2.对于网络通信业务来说,做好两年后(2022)主要国外市场减少一半以上的准备,之前华为高性价比产品加国开行优惠贷款的市场开拓武器,接下来竞争对手会照猫画虎,在美国优惠贷款的扶持下,南美洲,欧洲,亚洲的市场会被竞争对手慢慢蚕食。

3.对于华为来说,接下来需要稳固的市场是中国在国外比较具有影响力的那些国家(例如非洲,东欧等等),靠着这些,外加国内市场,华为至少还没有到山穷水尽的地步

4.对于华为自己搞芯片制造来说,因为芯片制造尤其是先进工艺芯片制造的门槛远远大于芯片设计,需要做好10年内不赚钱的准备。

最后,现在不是全球合作开发的时代了,华为接下来的发展和中国的国际关系极其相关,问题是以目前情况来看,接下来2到3年内情况都不乐观除非国际形势突变。

芯片断供这局破不了,至少短期靠华为自己是解决不了,即便是国内整个半导体产业也不一定能解决。

芯片困境短期内无解: 这么说不是我比较悲观,而是现实困境摆在这里,按照我国整个半导体产业当前的境况解决不了。

首先是代工厂仅有中芯一家具备相对较好的工艺,但中芯完全不可能在未获得许可的情况下冒险为华为代工生产,更何况中芯本身也被美国盯上了,不排除未来被进一步制裁打压。

其次,是芯片产业链上游我们不具备核心技术,最基本的芯片设计软件(也就是常说的EDA软件)我们没有,现在国内对应的EDA软件厂商只具备较为低端的能力,用来给华为设计芯片不行。

最后,现在整个半导体产业中或多或少都包含有美国技术,这些厂商涉及广泛,遍布整个上下游产业链,在当前的美国长臂管辖之下几乎都不可能主动给华为贡献。这也意味着,我国整个半导体产业只有完成国产化,至少在核心领域要国产化,而这在短期内几乎不可能实现。

不过,目前美国不少大厂为了利润,纷纷向美国申请生产许可,在一些非核心领域华为应该不会出现彻底断芯的状态。

产业链国产化是破局唯一的路: 这是华为破局的唯一出路,也为需要走很长时间的一条路,至少以每10年一个计算单位。在整个半导体产业链还未完全掌握核心技术前,华为能做的就只有两件事,一是努力使自己活下去,二是做好技术储备。

努力活下去: 这是重中之重,一旦倒了后续全就是瞎扯淡了。这点我想华为自己也清楚,从目前华为曝光的一些项目看,它们正在做调整,类似鸿蒙系统就是发力目标之一。此外,华为在通信领域的根基很深,而且芯片断供对其产生的影响也有限(囤积的芯片可以用很长一段时间)。因此,个人认为华为活下去应该不成问题。何狂作为国内第一 科技 企业,一旦被打垮负面效应太大,对整个产业会带来很大冲击,我国也不允许它倒下。

技术储备: 这点其实华为也已经公开提到了,在部分核心领域上自研或者参与整个产业链的自研,帮助自己在技术领域继续保持主流水平,至少不会掉队。同时,由于华为在芯片设计上有一定的技术累积,这方面可以和同行及产业链上下游共享,相互扶持有助于国产厂商更快的提升技术。类似操作其实圈内也早有传闻,比如华为技术人员入驻中芯,共同解决一些问题。

Lscssh 科技 官观点: 综上所述,这就是华为的破局之路,短期内就是保证自己生存下去,对部分项目进行调整以满足当前形势上的需求,从长远角度出发就是持续投入技术研发,进行技术储备并协同产业链共同做好国产化。未来,我们终将拥有掌握核心技术的半导体产业,虽然实现的时间可能会10年以后,但这一天必定会到来。

我认为不用担心,华为不会被压垮!因为他的后盾是14亿中国人民。纵观天下,有哪一个企业敢说有14亿人做后盾的,没有!只有凝聚力极强的中国,也只有在共产党领导下的当代中国!就目前而言,华为代表的已不再是一个企业,他代表的是中华民族的坚强意志和永不言败的决心!

破局最好的办法就是自力更生,自然美国不允许别人给华为提供芯片,那么我们只能自己解决,这就是“吃别人饭,迟早都会饿;吃自己饭,永远不会饿”的道理。

先是华为准备打开美国市场的大门,到被美国以安全威胁为由赶了出来,但不止于此,美国政府还下令美国内的企业不得与华为存在利益关系,高通不再卖芯片给华为。除了美国国内解除与华为合作之后,美国又通过各种途径游说、胁迫美国外的国家和企业与华为合作,后来很多国家都在华为问题上站边美国,拒绝华为参与5G建设,又不给华为提供芯片支持。

在美国卑劣的手段下,就连国内的个别企业都因使用美国技术而远离华为,9月15号之后,华为麒麟芯片不得已只能停产。为了打破美国的封锁,华为也在寻找新的合作商,但是又在美国新一轮的制裁下,几乎所有渠道都被封锁了,华为已经无路可退,能救自己的只有自己。

国产芯片的发展过程

原本我们国家想通过荷兰购买一台先进的光刻机,不过最后也没买成。后来发现国产芯片已经面临抉择的时候了,不能再依赖别人,也不可能等到美国对中国芯片解禁的时候,国家下定了决心和目标,在2025年之前,国产芯片自给自足率要达到七层以上。

除了国家大力支持芯片发展以外,国内很多的半导体企业闻风而起,很多新生的 科技 企业在国家的支持下起足了劲儿。华为虽然因为美国的影响损失巨大,但也没有放弃芯片的研发,反而投入了更多的资金和精力。

中国举国上下欣起了自产芯片的浪潮,中国首家芯片大学落户南京,许多的芯片企业取得了新的突破,一则则好消息传遍世界,美国各界人士闻到中国发展的速度,都纷纷担心起了,说到,是美国在帮助中国发展半导体产业,帮助中国生产芯片。

原本不愿意对中国出口光刻机的荷兰ASML态度突然大变,该企业的代表人达森表示,他们可以对华出口DUV光刻机,无需得到美国的批准。

这也意味着,美国对华的技术封锁逐渐失去它的作用,不单单是荷兰ASML公司,很多公司都害怕中国实现技术自主化而失去中国市场,因此在向我们示好,不过这的确是一个好消息,美国对华的芯片断供也即将被打破。

主要是因为这些华为有被制裁的预案,所已经购了大批的芯片。

国产芯片的研究发展论文

亲,您好,如下1. 技术研发:国产芯片应注重技术创新和研发。要加强基础研究和核心技术研究,推进芯片制造技术的自主研发,增强自主可控能力。同时,要加强与国际先进技术的合作和交流,吸收和借鉴外国先进经验与技术。2. 提高生产效率:芯片制造是一项高度精细化的生产过程,需要高水平的技术和管理,而且需要大量的人力、物力和财力投入。因此,要提高生产效率,降低生产成本。可以通过引进先进生产设备、流程优化和自动化生产等方式来实现。3. 建立完善的产业链:芯片是一个产业链非常长的产业,包括从材料、设备、设计、制造、测试、组装到封装等各个环节。为了实现高质量的发展,需要建立完善的产业链,推动芯片产业协同发展。同时,要加强对产业链各个环节的管理和监督,确保产业链的协同、高效运转。4. 加强品牌建设和市场拓展:品牌是企业竞争的重要资本,可以为企业带来更好的资源和市场。国产芯片企业要加强品牌建设,提高产品知名度和品牌价值。同时,要加强市场拓展,开拓国内外市场,打造具有国际竞争力的芯片品牌。总之,实现国产芯片的高质量发展需要多方面的努力和措施,包括技术研发、生产效率、产业链建设、品牌建设和市场拓展等方面。只有全面加强各方面的工作,才能够实现国产芯片的高质量发展。

光模块行业行业主要上市公司:新易盛(300502)、中际旭创(300308)、特发信息(000070)、博创科技(300548)、光迅科技(002281)、九联科技(688609)、华工科技(000988)、亨通光电(600487)、中天科技(600522)、剑桥科技(603083)。

本文核心数据:光通信器件成本结构、光芯片国产化率等。

光芯片是光器件的核心零部件

光芯片主要用于光电信号转换,,遵循“Chip-OSA-Transceiver”的封装顺序,激光器芯片(Chip)通过传统的TO封装或新兴的多模COB封装形式制成光模块(Transceiver)。在光通信系统中,常用的核心光芯片主要包括DFB、EML、VCSEL 三种类型,分别应用于不同传输距离和成本敏感度的应用场景。

光通信器件根据其物理形态的不同,一般可以分为:芯片、光有源器件、光无源器件、光模块与子系统这四大类,其中,光芯片为光器件(光有源器件和光无源器件)的重要组成部分,而光器件是光模块的重要组成部分。

光芯片成本在光器件中占比最高

光模块产品所需原材料主要为光器件、电路芯片、PCB以及结构件等。其中,光器件的成本占比最高,在73%左右。光器件主要由TOSA(以激光器为主的发射组件)、ROSA(以探测器为主的接收组件)、尾纤等组成,其中TOSA占到了光器件总成本的48%;ROSA占到了光器件总成本的32%。

光器件是光模块产品中成本最高的部分,而从芯片层面来看,光芯片又是TOSA与ROSA成本最高的部件,越高速率光模块光芯片成本越高。一般高端光模块中,光芯片的成本接近50%。

国内高端光芯片技术缺乏

目前,我国高端光模块上游光芯片仍然受限于海外领先企业,以100Gb/s 10/40km光模块核心光芯片53G Baud为例,目前我国大部分头部企业仍在研发阶段,而以SEDI等为代表的国际领先厂家已经基本度过样品阶段实现了规模化量产。

光芯片国产化率正在不断提升

目前,中国低速光通信芯片市场(10G及以下)已呈现高度竞争的格局,现阶段中国已有30多家企业实现10G及以下光通信芯片的销售,低速芯片市场趋近饱和。在高度竞争的市场环境下,低速芯片价格每年下降15%-20%,导致企业利润空间逐渐收缩。在低速光通信芯片市场,光迅以及海信具有明显的规模效应,且把持市场最好的客户资源(华为、中兴),中小企业或初创企业难以在低速光通信芯片市场存活。

在高速光通信芯片市场,各大光芯片供应商也正加紧研发,目前华为海丝、光迅科技、云岭光电等领先企业已发布了实现部分25G光芯片量产的公告,在25G光芯片的规模化生产商上走在行业前列。以敏芯半导体为例,其已实现、10G、25G全系列光芯片的批量出货,总计向市场交付超过4000万支光芯片,并已将50G速率光芯片列入在研重点。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国光模块行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

为了实现国产芯片高质量的发展,首先应该从加强技术研发入手。应该加强芯片技术研发,加大科研投入,加快新技术、新产品的发展,增强国产芯片的研发能力和竞争力。其次要改善芯片产业链,建立完整的研发和生产链条,改善供应链及外部环境,降低国产芯片的生产成本。此外,要提高国产芯片的质量,建立良好的质量管理体系,完善售后服务,从芯片设计、制造、测试到发售都要做到质量第一,提升国产芯片的发展水平。

1、项目概况

当前我国采用进口处理器芯片的高端计算机占据国内市场 90%以上的份额。受信息产业安全、供应链安全等多方面因素的影响,发展基于国产处理器的高端计算机的重要性日益凸显。

目前,国产处理器芯片已经较为成熟,主要架构包括 X86、MIPS、ARM 等,不同架构的处理器芯片具有各自的适用场景和应用优势,适合多头并进,协调发展。

本项目研发基于 X86、MIPS、ARM 等不同架构国产处理器芯片的高端计算机系列产品,满足高端计算机国产化过程中不同场景的需求,打破国外厂商对中国计算机产业的技术垄断,促进中国信息产业的持续 健康 发展。项目达产后,不但能够为中国行业用户提供更多高性价比的选择,还可以保障关键信息系统的安全可控,具有广阔的市场发展空间和前景。

2、项目实施的必要性

(1)保障信息安全和产业安全

掌握基于国产处理器芯片的高端计算机设计与制造技术,是保障国家网络与信息安全的前提条件。根据工信部数据,中国集成电路进口额居各类进口产品之首;国务院发展研究中心发布的《二十国集团国家创新竞争力黄皮书》也指出,中国关键核心技术对外依赖度高,80%芯片都靠进口。在高端计算机领域,包括处理器芯片在内的核心部件几乎完全依赖国外进口,使我国高端计算机在产业链供应方面存在较大的安全隐患。

过去几年里,国产处理器芯片技术取得长足进步,先后出现了 X86、MIPS、ARM 等不同架构的多款国产处理器芯片,接下来推动基于国产处理器芯片的产业生态环境建设任务极为紧迫。研发基于国产处理器芯片的高端计算机系列产品,能够保障关键信息系统的安全可控,打破国外厂商在集成电路产业的技术垄断和安全威胁,扭转我国信息技术被动局面,促进中国信息产业的持续 健康 发展。

(2)促进信息技术应用创新和产业生态环境建设

目前全球高端集成电路产业处于垄断竞争格局,西方国家的处理器芯片巨头厂商如 Intel、AMD 等,通过数十年的持续技术创新和巨额投资,建立了强大的专利壁垒、技术标准体系和产业生态体系,牢牢控制了全球绝大部分市场。虽然我国在这个领域取得了一定的创新和突破,但我国在这个领域的产业基础非常薄弱,技术人才和资金等资源都不足。

推动国产处理器芯片的产业化,需要构建“芯片设计与制造、整机系统、软件生态、应用服务”完整创新链和产业链,方能保障相关产业的持续 健康 发展。研制基于国产处理器的整机系统,一是推动国产高端计算机产业发展,高端计算机面向国民经济主战场,属于信息行业发展的基础保障设施,只有研制基于国产处理器芯片的高端计算机,才能继续推动信息技术应用创新的产业生态环境建设,推动国产处理器在各行业领域的应用和产业发展;二是为其他相关产业发展消除潜在的隐患,我国众多产业的技术研发和运营在一定程度上依赖于高端计算机,若因各种原因导致核心芯片供应链受到影响,则可能对我国若干依赖于云计算、大数据、人工智能、高端计算机平台的行业和产业造成巨大不利影响。

(3)提升企业竞争力和可持续发展能力

长期以来,高端计算机处理器芯片的价格主导权被少数国外企业控制,国内高端计算机企业的盈利空间和盈利能力受到很大约束和限制。通过研制不同体系架构的基于国产芯片的高端计算机,将促使公司更专注于自主核心产品研发,进一步加强在该领域的技术优势,不断推出多种类型、易于为不同市场接受的系列高端计算机产品,不仅可以提高我国整机企业的盈利能力,也将极大降低我国信息化和智能化的成本,促进我国数字经济和智慧 社会 安全、高质量发展。因此,项目的实施将确保公司产品在技术规格上保持领先优势,持续满足广泛的行业用户和应用需求,进一步提高公司产品的市场竞争力,获得更好的经济和 社会 效益。

3、项目实施的可行性

(1)项目研发符合国家政策方向

“新基建”政策的本质是推动支撑传统产业向网络化、数字化、智能化方向发展的信息基础设施的建设,加速全产业的数字化转型,以促进现代信息技术与产业经济的融合,使得经济能够在数字化的辅助之下产生新的质变。

近年来,国家层面不断推动信息技术应用创新发展战略,引导我国企业研制具有自主知识产权和国际竞争力的产品,提高我国信息技术水平和信息产业的可靠性和安全性。另一方面,本项目基于国产处理芯片研发的高端计算机,对支撑我国现代服务业发展,提升传统产业竞争力,推动国内信息产品智能制造能力达到国际先进水平等方面也具有重要的战略意义。本项目属我国重点发展的战略新兴产业,符合《“十三五”国家信息化规划》等产业政策导向。

(2)公司具备本项目实施所需的技术和研发基础

公司是国内最早从事高端计算机业务的厂商之一,主要涉及高性能计算机、通用服务器产品的研发、设计、生产和销售。公司在高性能计算机体系结构、高效能计算系统、高速互连技术、液体冷却技术、高端计算机管理和运维软件、先进计算服务平台软件等方面具有深厚的技术积累。近年来,针对市场形势的变化,公司加大了基于国产处理器的高端计算机产品的预研力度,攻克了基于国产处理器的高端计算机产品研发的各项技术难题,预研样品在产品规格、产品品质、产品易用性等各个方面达到国内领先水平。

作为国内高端计算机领域的核心厂商,公司拥有完备的研发人员储备及技术服务体系。公司研发中心是国家发改委等六部委批准的国家认定企业技术中心,并获批建设国家先进计算产业创新中心。研发人员队伍知识结构和年龄结构合理,具有雄厚的系统级研发实力,在系统架构设计、硬件研制、操作系统研制,以及行业应用软件定制和优化方面已有大量积累。公司成熟的生产制造体系和技术服务体系也是项目成果产业化的重要保障和成功基础。

(3)公司具备项目相关解决方案支持和销售渠道基础

公司多年来一直在自主创新领域全面布局,构建了从芯片硬件、系统解决方案到先进计算、云计算服务的全链条布局,公司产品的客户群体遍及政府机关、企业、电力、教育、医疗、科研机构等诸多行业。公司目前已开始建设基于国产处理器芯片的解决方案中心和产业生态平台,并吸纳大量周边解决方案提供商加入到基于国产芯片的产品生态系统,以平台生态合作带动国产芯片通用行业解决方案的规模化,预计未来五年能够在多个技术和行业领域实现全国产化的产业生态系统。公司在高端计算机产品开发和产业化过程中,积累了大量的技术支持经验和解决方案资源,有助于确保本项目拟研制产品的成功推广和规模化销售。

4、项目建设规划

(1)项目实施主体

本项目的实施主体为中科曙光。

(2)项目投资额

本项目总投资金额为 200, 万元,拟使用募集资金投入 200, 万元,用于研发设备购置、知识产权购置、生产设备购置、研发人员支出、研发材料及组件支出等。

(3)项目建设内容

本项目分别基于 X86、MIPS、ARM 架构的国产处理器芯片,开展高端计算机整机系统研发,设计具有国际先进水平的高性能工作站、边缘服务器、人工智能服务器、存储服务器、多节点服务器等不同规格的高端计算机产品,实现不同架构、不同规格、不同形态、广泛覆盖的国产高端计算机综合解决方案。

1)X86 架构高端计算机产品:本项目基于 X86 架构国产处理器研制 5 款高端计算机产品,包括:

① 高性能工作站 :研制基于国产 X86 处理器的高性能工作站产品。为特种应用、电力、金融等行业提供满足业务需求的高性能工作站;为制造业设计仿真、电影特效制作、科研开发提供支持高端显卡、大容量内存的高性能工作站;

② 边缘服务器 :研制基于国产 X86 处理器的边缘服务器产品。在边缘计算场景下,对大量靠近终端的现场数据进行实时处理,减少对数据中心的冲击和直接依赖;大幅缩短数据的传输距离,减少网络传输和延迟问题,提升应用和服务的效率和可靠性,降低成本;

③ 人工智能服务器 :研制基于双路高性能国产 X86 处理器的人工智能服务器。提供多种 GPU 连接拓扑,可为不同的深度学习应用提供不同的优化方案,为人工智能的训练、推理学习提供强大的运算能力;

④ 存储服务器 :研制基于国产 X86 处理器的高性能存储服务器。具备高密度存储空间,提供强大的计算性能和丰富的 IO 扩展,适用于对存储容量、服务器性能、可扩展性及可靠性要求严格的金融、交通、电信、能源、互联网等行业;

⑤ 多节点服务器 :研制基于国产 X86 处理器的多节点服务器。采用模块化设计,具备卓越的计算性能和强大的 IO 扩展能力,为企业级用户、云计算中心、大数据、高性能计算等多种业务提供集群服务器系统。

2)MIPS 架构高端计算机产品:本项目基于国产 MIPS 架构处理器研制 3 款高端计算机产品,包括:

① 办公工作站 :研制基于国产 MIPS 处理器的办公工作站。为政府机关、特种应用等场景提供业务办公终端,具有独特的安全设计,消除电子政务等众多战略领域的安全隐患;

② 文档服务器 :研制基于国产 MIPS 处理器的文档服务器。面向电子政务信息服务的需求,提供政府部门重要文档的存储备份、检索功能;兼容主流国产操作系统、数据库软件等;消除电子政务等众多战略领域的安全隐患;

③ 存储服务器 :研制基于国产 MIPS 处理器的存储服务器。针对不同的云数据平台使用场景,提供基于 MIPS 架构处理器的基础型存储服务器产品,适用于大规模云计算环境的低成本近线存储系统。

3)ARM 架构高端计算机产品:本项目基于国产 ARM 架构处理器将研制 3 款高端计算机产品,包括:

① 办公工作站 :研制基于国产 ARM 处理器的办公工作站。为政府机关、特种应用等场景提供业务办公终端,具有独特的安全设计,消除电子政务等众多战略领域的安全隐患;

② 文档服务器 :研制基于国产 ARM 处理器的文档服务器。面向电子政务信息服务的需求,提供政府部门重要文档的存储备份、检索功能;兼容主流国产操作系统、数据库软件等;消除电子政务等众多战略领域的安全隐患;

③ 存储服务器 :研制基于国产 ARM 处理器的存储服务器。针对不同的云数据平台使用场景,提供基于 ARM 架构处理器的基础型存储服务器产品,适用于大规模云计算环境的低成本近线存储系统。

(4)项目建设周期

本项目建设期 3 年。

5、项目预期效益

经测算,本项目税后财务内部收益率为 ,税后投资回收期(含建设期)为 年,经济效益指标良好。

6、项目的批复文件

本项目不涉及厂房建设及新增用地。截至本报告公告之日,本项目尚在办理备案及环评手续。

7、编制单位介绍

深圳市思瀚管理咨询有限公司是专业产业规划研究服务机构,主要提供可行性研究报告、商业计划书、行业研究报告、概念性规划、初步规划、建筑规划、产业规划、园区规划、企业IPO上市咨询等相关业务。

思瀚将人才培养作为企业发展的根本,制定人才培养“三鹰”计划,通过“雏鹰计划”加速新员工成长,通过“飞鹰计划”助推骨干提升,通过“精鹰计划”培养具有国际化视野的复合型人才,实现个人发展与组织发展的双赢。拥有资本市场及产业研究投资经验的专业管理团队审核体系人员组成,目前思瀚研究产业研究院拥有分析师、咨询顾问、产业项目行业专家为客户提供一站式、个性化、综合性的企业咨询解决方案,80%以上具备相关专业硕士学位,他们均是各自所在领域的权威人士,通过优质整合成为服务客户的强大智囊顾问团,更好的为客户提供高质量个性化定制服务。

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