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      行業動態 /

      中興事件陰影下,我們看好這些“中國芯”

      文章出處:x-teamrc.cn? ?人氣:? ?發表時間:2019-07-27 09:10

      在中興事件爆發以后,幾乎所有分析師都達成了一致的共識,那就是中國有很多芯片都做不了,且中國芯片在國際市場上競爭力不強。這就引致了行業內外不少人對中國芯歷史和發展過程的反思,大有一種哀其不幸、怒其不爭的氣憤。
      在日前舉辦的第八屆松山湖中國IC創新高峰論壇(以下簡稱為松山湖論壇)上,中國半導體行業協會集成電路設計分會理事長、清華大學微電子所所長、核高基國家科技重大專項總體專家組組長魏少軍教授針對這個現象發表了他的觀點。
      魏教授呼吁,在這些事情上,我們應該是從產業的角度看問題,而不是用民粹的心態去看待這個產業,因為后者除了情緒發泄,并不能起什么作用,甚至會起反作用。

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        中國半導體行業協會集成電路設計分會理事長、清華大學微電子所所長、核高基國家科技重大專項總體專家組組長魏少軍教授


        魏少軍教授進一步指出,對于中國芯現狀,我們不要妄自菲薄,同時我們也要用平常心去看待國產集成電路現狀。在他看來,我們作為一個電子產品的最大出口國,進口最多的集成電路,這是一個很正常的現象。同時他也強調,中國集成電路在過去已經取得了不錯的成績,尤其是十八大以后,國家對集成電路產業的加倍重視,中國集成電路正在飛速發展。
        從魏教授給出的數據我們可以看到,2011年,中國集成電路的銷售總額只有800多億,但到了2017年,這個數字已經突破了2300億,年年均復合增長率更是達到21%左右。中國集成電路的全球份額也從3%左右上升到現在的7.8%,成果顯而易見。
        同時魏教授也直言,中國集成電路和國際先進企業的差距依然是明顯的,即使我們能保持現在的發展速度,到2020年,總銷售額也只是400億美金,那就意味著大部分還需要進口,因此我們還是需要繼續努力,一點點積累,一步步扎實工作,建設中國集成電路產業生態。
        其實回看過去這些年中國半導體產業的發展,已經有不少的集成電路先鋒為中國半導體貢獻了不少的成果,松山湖論壇上就已經推介了不少。
        作為一個旨在打造國內最有影響力的創新IC推廣平臺,松山湖論壇已經推薦了55款國產優秀IC,當中包括了兆易創新、全志和恒玄等極具競爭力的產品。在這一屆的論壇上,主辦方芯原股份有限公司再次給我們推介了10款本年度極具創新力的國產芯片:
        十款最值得推介的國產芯片
        一、集成國標SVAC 2.0 編碼與神經網絡處理器的機器視覺SoC:VC0718P
        人工智能(以下簡稱AI)創業熱潮正在全球蔓延,圍繞著芯片、軟件、IP和應用的AI創業正在各大地區興起、在海內外眾多媒體看來,中國是這波人工智能崛起的贏家。很多AI創業者正在中國開疆辟土,而一些傳統廠商也在殺入其中,中星微就是后者的一個代表。在2016年6月發布了其嵌入式NPU星光智能一號(VC0758)后,中星微在日前舉辦的松山湖論壇上發布了其星光智能二號,也就是VC0718P。
        據該公司首席技術官張亦農介紹,集成國標SVAC 2.0編碼與神經網絡處理器的機器視覺DE VC0718P,支持主流的神經網絡的推理,支持高清SVAC2.0變慢、支持視頻的前處理,能夠被應用到安防監控領域作為智能終端、并適用于其它人工智能應用領域。

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        VC0718P機器視覺芯片框圖和功能


        張亦農表示,中星微自主設計的第二代NPU采用了分布式結構和并行計算的方式,實現更為靈活的硬件方案,其運算能力可以滿足1080P@30fps實現分類檢測的需求,是其第一代NPU的16倍;另外,該NPU采用了獨特的網絡精簡技術,大夫第降低了數據吞吐量,進一步提升了芯片的能耗比和效率;無刷電機且大幅度增加了片上SRAM的容量,減少了內存帶寬上的壓力。

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        中星微NPU處理器研發路線圖


        依賴于這些高性能產品,中星微展望能將這個芯片應用到智能交通、公共安全、能源安全、生態保護、醫療檢測、智能家居、無人系統、高鐵運維和航天遙感等領域。
        二、智能語音邊緣計算平臺:BES2300
        成立于2015年代額恒玄科技是中國集成電路領域的一顆新星,這家擁有業界最優秀的RF/Analog、PMU、BT/WIFI、audio codec、Low power SoC和軟件設計能力工程師的其與專注于開發高集成度、低功耗、高性能的開放式SoC平臺,為客戶打造可快速定制化、差異化的音頻類產品。
        據恒玄商務拓展副總裁高亢先生介紹,他們的愿景是開發最尖端的低功耗無線音頻技術和交付最優秀的產品。在本屆松山湖論壇上,他們獲推薦的產品是智能語音邊緣計算平臺:BES2300。

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        BES2300平臺的主要規格


        據介紹,作為業界最先進制程的藍牙音頻芯片,BES2300率先采用了28nm先進制程,且集成了Arm Cortex-M4F內核,這就讓其具備了更強的運算能力,這就使其可提供業界領先的低功耗智能語音 + 雙耳無線音頻方案,亦可提供超高集成度的單芯片遠場智能語音交互方案。這是當前業界領先的智能藍牙音頻平臺,高亢強調。
        依賴于這個開放和強大的可差異化平臺,BES2300能夠被廣泛應用到電視、機頂盒配套的遠場拾音方案,風扇、空調、燈具的分布式內嵌語音指令模塊,還有故事機、老年/幼兒陪伴類智能產品。
        三、高性能智能語音拾取芯片:AC108
        在Amazon Echo一炮而紅之后,智能音箱這個產品形態席卷全球,國內也毫不例外。但是在產品體驗中,我們看到了這些智能音箱的拾音相關問題,例如很難識別到聲音,或者聽不清,從智能語音的前端處理流程上看,麥克風和ADC是影響語音交互的關鍵器件。作為國內新晉的模擬IC廠商,X-Power(芯智匯)推出創新芯片AC108則是為了解決相關問題而生的。

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        芯智匯副總經理劉占領表示,其高性能四通道數據轉換器ADC AC108就是為了解決這個問題而生的。據介紹,AC108是專為智能語音遠場麥克風陣列拾音而生的,最多可級聯16路麥克風。而其SNR為108dB,為當前業界最高,這就讓它可以最大限度的發揮高性能模擬麥克風的性能。
        另外,該方案還具備配置靈活,穩定可靠的特點,使得開發者在使用其開發時,既能符合嚴格的工業級標準,還同時保持其應用靈活調整參數的特性。

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        產品推出后,獲得了各大語音引擎公司、算法公司的興趣,并迅速在智能音箱、TV、OTT盒子以及USB外設等產品中量產。劉占領告訴記者,該產品推出至今,已經出貨3KK,預計2018年出貨超千萬。
        作為一家從專注于模擬芯片和系統的廠商,劉占領表示,芯智匯的目標是成為相關領域的領導者,力爭成為一個穩定、可靠的國產稀缺類模擬IC供應商。
        四、超低功耗、全電壓IoT Flash IC:P25Q32U
        普冉半導體(上海)有限公司總經理王楠表示,他們這次獲得推介的芯片P25Q32U是業界最低功耗、全電壓范圍、面向物聯網應用的QSPI Flash存儲器。

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        據王楠介紹,成立于2016年1月的普冉半導體的前身是普雅半導體,公司的目標定位是利基市場存儲器,主要是聚焦在超低功耗 SPI Nor Flash、高可靠性的 Serial EEPROM和高安全性的閃存。包括于IoT、NB-IoT、穿戴、藍牙、PLCC以及智能硬件等領域,就是他們的應用方向。但以上市場對閃存提出了低功耗、更寬的供電電壓、靈活的操作、高可靠性和低成本等方面的需求。而他們的產品就是為了解決這些問題而生的。
        據了解,這款32Mb超低功耗全電壓QSPI Flash為業界首顆采用55nm工藝的32Mb產品。在這個芯片上還首次實現了靜態100nA、讀出1mA和擦寫2mA的芯片電流,這是目前國內唯一支持1.65-3.60V寬電源電壓的QSPI產品,與此同時,P25Q32U還具備Page Erase等靈活模式,兼顧代碼存儲和數據存儲。借助這個產品,就能完美解決物聯網相關問題,王楠強調。而這些產品也獲得了不錯的市場表現。

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        五、第一顆國產車規級輪胎壓力傳感器芯片:SNP70X
        為了保證行程安全,全球各地都在推進TPMS標準落地,國內也在緊跟這個趨勢。根據相關規定,從2019年開始,所有在國內認證的行車,都必須要在前裝加入TPMS。這就引爆了相關傳感器的市場。和很多其它車規級芯片一樣,國內早前在這個領域幾乎都是一片空白,但在琻捷電子(SENASIC)推出了其TPMS發射傳感器芯片SNP70X之后,一切似乎都已經改變了。
        琻捷電子(SENASIC)是一家專注于汽車級傳感器芯片設計與銷售的高科技公司。公司由幾位復旦海歸校友2015年創立,創始團隊在車規級傳感器芯片領域有多年的技術積累。公司以汽車傳感器芯片作為切入點,在自主專利技術基礎上,實現了高性能,低功耗,低成本的解決方案。汽車輪胎壓力傳感器芯片產品目前已經量產出貨。

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        在推出SNP70X之后,琻捷電子成為國內第一家,也是迄今唯一一家滿足車規級并且實現量產出貨的汽車輪胎壓力監測芯片供應商。
        據該公司首席執行官李夢雄博士介紹,這顆芯片集成了壓力、溫度和加速度傳感器,能夠滿足滾動檢測和輪胎定位等功能。值得一體的額是,該芯片的休眠電流小魚250nA,封裝尺寸也僅為6mm*5mm*1.9mm,這就使得他們具備了極強的競爭力。

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        六、集成預處理引擎的六軸IMU芯片:QMI8610
        物聯網的火熱,帶動了傳感器的需求。在過去,這個市場一直都是國外廠商的天下,但這些年來,在國內企業的努力下,狀況有了不小的改變,矽??萍极@推薦的集成預處理引擎的六軸IMU芯片QMI8610就帶來了不少的驚喜。
        據上海矽??萍加邢薰靖呒壙偙O范翔介紹,這是一款完整的6D MEMS慣性測量單元(IMU),采用小型3.3 x 3.3 x 1 mm LGA封裝。

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        范翔進一步指出,得益于其附帶的預處理的引擎,QMI8610在產品性能上具有極低的陀螺儀噪聲和低延遲。同時,QMI8610集成了3軸陀螺儀和3軸加速度計,可通過I2C/SPI主機連接外部3軸磁傳感器,從而形成完整的9DOF系統。

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        擁有了以上優勢的QMI8610能應用于智能手機,可穿戴產品、AR/VR 及無人機產品等領域。
        七、面向物聯網應用的新型傳感器信號調理方案:NSA(C)2962
        蘇州納芯微電子在傳感器方案的表現獲得了很多客戶的認可?;诙嗄甑难邪l積累,公司在MEMS,微小信號采集,混合信號鏈處理以及傳感器校準等領域擁有獨立知識產權和全面的IP積累,擁有豐富的產業化經驗,已成為國內傳感器信號調理芯片市場領導者,物聯網也是他們聚焦的一個重要市場。
        據該公司首席執行官王升揚介紹,現在的物聯網傳感器很多都是使用傳統的工業傳感器,這一方面需要面臨供電電壓的不同,另外還有功耗過大的挑戰。加上體積、成本和本地預處理等方面的異同。推出物聯網開發專用的傳感器就成為廠商的迫切需求。NSA(C)2962則是他們面向物聯網專門研發的。

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        據了解,這個芯片集成了電源管理,傳感器接口,高精度運放,24bit ADC,MCU core,EEPROM和數字化SPI、 I2C接口等部件,高集成度就給這個產品帶來了低成本和小體積等優勢。通過內置的MCU,NSA2862支持對傳感器的零點,靈敏度的二階溫度漂移校準以及最高三階的非線性校準,校準精度可以達到0.1%以內,其校準系數也可存儲于一組EEPROM中。

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        另外,NSA(C)2962還具有小于100nA功耗的待機模式,這就使得用戶可使用NSA2862配合低功耗MCU及無線收發電路,輕易實現可以超低功耗無線傳感器節點。
        “使用該調理芯片設計的傳感器支持待機與休眠喚醒,具備超低的功耗,可連續工作10年而無需更換電池,能大規模應用在智慧城市(智慧消防)領域”,王升揚強調。
        作為業界最先做全局集成方案的廠商之一,納新微這個產品的集成度甚至走在了TI和ADI等國際競爭對手前面,對國內的芯片廠商來說,這也是一個學習的方向。
        八、集成USB-A全快充協議及USB-C PD3.0輸入輸出快充協議的電源管理SoC:MP5701
        自2007年iPhone面世以來,智能手機已經經歷了十年的迭代。從一開始的低分辨率、小尺寸屏幕,到現在高性能、大屏幕的高清手機,智能手機已經越來越讓人離不開了。但在智能手機功能發展的同時,電池技術的進展緩慢,限制了智能手機的體驗。于是業界開始尋找快充這個解決方案。但正如下圖所示,市場上充斥這不同的快充方案,這就給用戶帶來了極大的不方便,這時候USB相關組織就推出了USB PD方案,力求終止這種亂象。這就吸引了很多廠商投入相關的芯片的研發,深圳思遠半導體就是其中的一員。

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        深圳市思遠半導體工程總監王長峰表示,他們推出的集成USB-A全快充協議及USB-C PD3.0輸入輸出快充協議的電源管理芯片MP5701能夠更好地幫助方案商開發產品。
        據介紹,MP5701是一款集成USB-A(QCX、PEX、FCP/SCP、AFC、VIVO等)全快充協議及USB-C PD3.0輸入輸出快充協議的電源管理SoC,為快充移動電源及備用電源提供完美的電源解決方案。
        經過思遠半導體的設計,這顆芯片同步開關生涯系統可提供100W(20V/5A)輸出能力,且電池電壓全程高輸出100W仍能保持90%以上的效率;與此同時,其同步開關充電系統能提供高達5A的充電電流,且內置IC溫度、電池溫度和自適應適配器功能,可以智能調節充電電流。
        當然,完善的保護機制和靈活的電量顯示功能,為這顆芯片增色不少。
        九、高度集成的鋰離子電池或鋰聚合物電池保護芯片:CW1073
        隨著各種設備的推出,我們身邊充斥了五花八門的電子產品。但這些產品在方便我們的同時,也給我們極大的安全隱患,這主要是由其附帶的電池所引起的。因為無論充、放電的時候,電池保護都是一個需要高度重視的問題,稍有不慎就會引起極嚴重的后果。為此如何選擇有效的電池保護解決方案就顯得尤其重要。賽微微電子這次被推薦的CW1073就是面向這個市場而生的。

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        賽微微電子總經理蔣燕波表示,CW1073是一款高度集成的6~7串鋰離子電池或鋰聚合物電池保護芯片,能為電池包提供過充、過放、過流和溫度保護;由于其內置了均衡功能,那就使得在實際工作中,可通過外部電路擴流,提高電池包工作效率并延長使用壽命;另外,因為這個芯片提供了兩路放電控制端子,所以可以驅動兩路負載。
        其他無論是負載檢測或斷線檢測,都從不同角度加強了這顆芯片對電池的保護。這顆高串鋰電池能夠為手持吸塵器、平衡車、電動工具和電動自行車保駕護航。
        十、高性能鎖相環芯片:INS8320
        在“中興事件”中,媒體在分析國內對外依賴極重的芯片中,就有鎖相環(PLL)。但在大普通信推出相關芯片之后,中國芯在這個領域又看到了新的希望。

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        總部位于東莞松山湖的大普通信是全球領先的時頻解決方案及器件供應商。公司專注于時鐘領域的產品研發及推廣,通過全系列時鐘模組器件(晶振、時鐘模塊、時鐘設備)、時鐘芯片(時鐘補償芯片、1588時鐘同步芯片、鎖相環芯片)及物聯網等高新產品和專業服務,全面滿足全球通信網絡、電力、工控、軍工、醫療等領域的客戶差異化需求。鎖相環芯片則是他們在新形勢下做的新決定。
        鎖相環是一個重要產品,在無線基站、有線傳輸網等通信設備,以及雷達、航天、精密測量、計算機、紅外、激光、原子能、立體聲、馬達控制、圖像等技術領域上有著非常廣泛的應用。
        但是高性能PLL芯片幾乎被國外壟斷,這主要是因為設計鎖相環時需要解決的輸出低抖動和超低環路帶寬并不是很容易實現。
        作為首顆擁有自主知識產權的國產化高性能PLL芯片,大普INS8320的推出,解決了高性能鎖相環設計的難點,填補了國內空白。
        據大普通信時鐘事業部總經理邱文才介紹,INS8320具有超低抖動、超低環路帶寬、任意頻率轉換、多路輸入輸出的特點,其中在輸出抖動及環路帶寬等指標上達到世界先進水平,滿足了在各種應用領域中的高速接口時鐘及系統參考時鐘的應用需求。
        展望未來,這些PLL將會對我國的通信產業提供很重要的支持。
        中國芯未能突破的原因探討
        其實一直以來,我們都推出了不少芯片,上文我們已經介紹了10款不錯的芯片,但一直以來,中國芯在國際上,甚至國內都沒有什么競爭力。這就讓我們的整個電子供應鏈在中興事件爆發以后,無以應對。針對中國芯一直未能取得很大突破的現狀,參加2018松山湖論壇的嘉賓給出了他們的觀點:
        在SENAASIC李夢雄看來,國外的人做任何事的時候,都會很用心,這就讓他們在很多細小的芯片商都做得非常好,這值得我們去學習。
        華登國際的王林認為,國內公司不但在芯片技術欠缺,其他無論公司管理、甚至是資料交付等各個方面,較之國外先進企業,都有很大的差距,對他們說,還有很長的一段路要走。
        華米(北京)信息科技有限公司副總裁陳潛則表示,很多芯片都是集成的形式存在,而不會以獨立的方式存在,但我們又做不到全部同時推進,這就限制了我們整體芯片研發的進展。他同時強調,我們在關注硬件之余,也要注重軟件。
        而在上海矽??萍加邢薰臼紫瘓绦泄賹O臻看來,我們與其一位鼓吹提高芯片的國產化率,不如用心在某一個領域深耕,將某一個產品做好,讓世界都離不開我們,這回事中國芯突破的一個方向。
        微軟(中國)有限公司 首席技術顧問管震則認為,國內從系統廠商沒有給本土芯片廠足夠的試錯機會、且國內的芯片公司人員流動太大,這兩點是限制中國芯發展的重要因素。
        在談到對外依賴更嚴重的汽車芯片的國產化問題時,北京中星微人工智能芯片技術有限公司 首席技術官表示,我們應該明白,做任何東西都不能一口吃成胖子,國內汽車芯片廠需要做的是從周邊做起,然后逐漸往核心元件前進。
        對于中國芯的未來,你有什么建議?
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