封装技术实现重大突破,芯片将成为科技发展道路上必不可少的部分

2023-01-26  

作为科技发展道路上必不可少的部分,我国虽说在这方面的发展历程较比许多西方国家更短,但通过努力以至于发展有着可观的速度。

尤其是在我国受到老美阻拦的发展历程里,中国芯片越挫越勇,如今“国产芯”两大环节更是再次取得突破,接下来一起看一下究竟是哪两大环节?

想要加速芯片设计,缩短仿真验证的时间成为关键,而想要缩短仿真验证时间,算力的支撑又是关键。

芯片设计的前端和后端对算力的需求不同,前端是单线程、高并发、原数据密集式的小文件为主,后端的设计仿真是多线程、大文件。并且,设计的芯片制程越先进对算力的需求越高,成熟制程和先进制程节点对算力需求差别可以达到指数级。

这就给芯片设计公司的 IT 基础设施带来了敏捷性、成本、运维等方面的挑战。所谓的敏捷性,就是企业的 IT 部门越来越难以依赖经验建设合适的基础设施,超前部署算力资源会带来巨大的成本负担,算力不足又难以快速满足突发的、波动的负载。

中美芯片大战形式逆转,国产芯片将迎来转机,自从华为被“卡脖”之后,很多企业都认识到自主研发的重要性,很早就在芯片领域布局,希望早日实现芯片国产化,用先进的封装技术连接功能不同的数个芯片以达到先进制程芯片功能的小芯片技术,被视为中国突破美国芯片科技禁运的快捷方式。

在2022年12月21日,长电科技已经实现4nm工艺制程手机芯片的封装。

长电科技在4nm封装技术实现重大突破

长电科技采用一种叫作XDFOI多维先进封装技术,可以实现对4nm手机芯片的封装,而长电科技芯片封装技术上的突破,或许会给华为的芯片带来转机。

早在2021年7月6日,长电科技就已经发布,集成电路制造和技术服务提供商长电科技宣布正式推出 XDFOI 全系列极高密度扇出型封装解决方案,它旨在为全球客户高度关注的芯片异构集成提供高性价比、高集成度、高密度互联和高可靠性的解决方案。

XDFOI 全系列极高密度扇出型封装解决方案是新型无硅通孔晶圆级极高密度封装技术,相较于 2.5D 硅通孔(TSV)封装技术,具备更高性能、更高可靠性以及更低成本等特性。

该解决方案在线宽或线距可达到 2um 的同时,可实现多层布线层,另外,采用了极窄节距凸块互联技术,封装尺寸大,可集成多颗芯片、高带宽内存和无源器件。

谈到芯片的时候都知道目前美国对中国芯片的做法,然而如今的情况已发生重大变化,中国芯片行业不仅是国内市场获得越来越多的认可,还开始走向海外市场,让美国媒体感叹挡不住了。

EDA工具目前还是由美国EDA主导,美国EDA三巨头依然占据主要的市场份额,不过2022年中国的EDA已开始崛起,中国已有了华大九天、芯华章等EDA企业,这些企业的EDA工具如今日渐获得国内芯片设计企业的认可。

近日消息指出中国的EDA工具还获得了海外企业的认可,全球第二大芯片代工企业三星就已采用了中国的EDA工具,据悉三星芯片代工部门所采用的23款EDA工具,就有8款来自中国,显示出中国的EDA工具开始获得认可。

EDA工具可谓是芯片之母,如今的芯片高度复杂化,EDA工具降低了芯片设计企业设计芯片的难度,同时这还是的芯片设计企业和芯片制造企业的纽带,芯片设计企业以EDA工具开发出芯片后,再将相关设计参数转交给芯片制造企业,芯片制造企业以EDA工具解释给生产线进行生产,中国的EDA工具获得突破代表着中国芯片形成了自己的体系。

模拟芯片属于行业中的集成电路子行业,主要包含电源管理芯片和信号链芯片两类,占全球半导体市场规模的13%。由于终端产品功能更加复杂、对节能的要求更高,近二十年电源管理芯片的份额逐渐增大。随着5G、汽车和消费电子的发展,滤波器、功率放大器和模拟开关在未来3-5年也会有较高的增速。

2020年全球模拟芯片市场规模约为557亿美元,2008-2019 CAGR约为3.8%。2020年中国模拟芯片市场规模约为233亿美元,占全球42%,为全球第一大市场;2008-2019 CAGR约为7.7%,市场增速快于全球。受益于汽车智能化趋势和工业数字化转型,模拟芯片出货量增加,根据WSTS,至2022年全球模拟芯片市场规模有望达到712美元。

全球龙头厂商市场地位较为稳定,龙头之外竞争较为分散。由于大模拟行业重视经验积累、研发周期长、产品种类多、价值偏低等特性,其产品和技术很难在短时间内被复制与替代,再加上频繁的并购,因此强者愈强,近二十年市场份额不断向头部集中。但由于模拟芯片产品种类和下游市场种类较多,排名第一的德州仪器市占率也不超过20%,没有形成垄断,国内企业在细分领域有机会切入。

2011-2020年,龙头德州仪器(TI)管理和整合效率大幅提升。从海外龙头长周期的财务数据来看,行业增长趋于稳定,大规模并购频繁发生;龙头之中,只有德州仪器(TI)实现了规模效应带来的ROE的大幅提升,但从估值(EV/EBITDA)来看,市场更多地是以行业的周期波动估值,并没有给予管理整合效率估值。

中国模拟芯片市场起步较晚,产品布局相对聚焦于细分赛道,模式以设计为主。未来3-5年内,国内模拟芯片设计企业如何实现跨越式成长?其一是模式的转变,由于模拟半数以上服务于汽车、通讯、工业等领域,一致性和安全要求带来虚拟IDM或是IDM的需求成为必然。

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