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【2021-2022专题】智多晶:聚焦行业困境,突破技术封锁

2021年,半导体行业依然在挑战中前行。后疫情时代、产能紧张、地缘政治等因素仍深刻地影响着全球半导体产业链及生态。2022年,全球半导体行业如何发展?新的挑战又会从何而来?为了厘清这些问题,《集微网》特推出【2021-2022专题】,围绕热点话题、热门技术和应用、重大事件等多维度梳理,为上下游企业提供参考镜鉴。本期企业视角来自FPGA企业西安智多晶。

【2021-2022专题】智多晶:聚焦行业困境,突破技术封锁

元旦伊始万象更新,2022年即将拉开序幕,回顾2021年,是机遇与挑战并存的一年。部分地区疫情形势依然严峻,自然灾害频发,美国对全球芯片行业打压也愈加疯狂。

全球依旧没有摆脱新冠病毒的威胁,传染性更强且病毒载量更高的德尔塔和奥密克容毒株肆虐全球,各国都在封控与生产的矛盾中艰难前行。半导体行业也不能幸免。4月越南疫情爆发,越南北部工业园关闭,富士康、三星电子等多家半导体企业停工。6月封测重镇马来西亚宣布全面封锁,半导体行业于马来西亚的分厂全部停工。12月底智多晶所在地西安市因境外输入德尔塔毒株传播,全市实行封闭管理。

相比疫情和全球供应链影响,美国对国内半导体的打压更为致命。美国制裁名单中的中国企业越来越多。9月23日美国勒令台积电等芯片制造商向其提交库存量、订单、销售记录等机密数据,试图对他国半导体产业链实施精准打击。产能方面,美国增强对供应链控制,国内企业生产采购芯片更加艰难。但是压力越大,动力越足,复杂形势下国内芯片公司如雨后春笋般崛起。国内半导体企业及相关从业者们奋起直追,车企跨界、手机造芯,多领域企业投身半导体产业链,各芯片公司也是蓄势待发。

西安智多晶微电子有限公司在压力重重的2021年取得了令人瞩目的成绩,智多晶本着技术一流,客户至上的目标继续保持在视频处理领域的绝对优势,同时在通讯行业、工控领域、电力行业取得突破。2021年全年市场销售额同期增长300%,出货量达到百万级。技术方面,智多晶产品作为国产首颗28nm SOC-FPGA进入通信及工控领域并已成功量产,出货近百k;带13G SERDES 28nm 高性能产品流片一次成功,工程批测试进展符合预期,预计将在2022年Q1 量产。

聚焦产能问题,解决缺芯困境

今年国内半导体行业总体发展迅速、成果斐然,但仍存在一些问题。市场方面需求旺盛、但产能不足;技术方面有所进步、但人才匮乏。从市场来看,受产能和政策限制,国外产品无法进入国内,一些大厂的供应表甚至排到2023年;国内自动化、智能化蓬勃发展,国外产品被限制进入的情况下,国产芯片需求暴涨。

与此相对的是,整个生产过程均存在产能不足的问题。晶圆、封装、测试等各环节产能均非常紧张,目前扩大的产能仍不足以满足市场需求。产能不足带来的一个问题是,原材料供应不足,价格不断攀升,晶圆价格、封装材料价格均有不同程度的上涨;另一个问题是,原材料供应交期不断拉长。晶圆交期、基板交期、封测交期一单一时间,交付周期非常不稳定,而且相比以往普遍偏长。

从技术来看,国产替代不断推进,需求向高端发展。简单低端的国产FPGA已不能满足市场需求,受市场需求推动,国产FPGA己进入28nm阶段。除了设计,生产技术也需要进一步提升,目前国内仍没有能够满足先进工艺制程设计的晶圆制造厂。

以上这些问题的解决都离不开相关技术人才的努力。但国内半导体技术人才严重缺乏,另外过热的市场造成相关技术人才薪酬偏高,有些地方出现应届生工资倒挂等招聘乱象,对企业来说人才招聘更为困难、用人成本不断攀升。

缺芯的原因上面提到,一方面是产能限制,另一方面是需求的增长还有就是在持续缺货的情况下囤货导致芯片供应更加难以满足市场需求。具体到FPGA芯片,国产替代的需求持续增长,国外产品进入受到更加严格的限制,另外还受到国外公司战略调整及自身的产能问题影响,供应远远不能满足市场需求。为应对实际的需求增长,产业链扩大产能是必不可少的。产能的扩大不仅能缓解供应压力也能够提升市场信心,进而减轻过早预定、囤积订单、囤积产品。另外,还应倡导企业减少不必要的囤积。除了这些,设计公司也需要努力推出更高品质、更差异化产品,不能只进行价格竞争。

对于行业普遍的产能问题,当然也是智多晶需要面对的。无论是晶圆的价格、产量、还是交期或者是封装基板厂的价格、产能和交期,亦或是测试厂也存在产能和交期的影响问题。基于智多晶前期引入晶圆厂与封测端的产业投资,本次价格上涨通过与生产端协商来解决一部分,同时与客户协商相应产品的涨幅,解决另一部分,客户对此也能够理解并接受。产能上,一方面选择优先保证老客户和新增重点领域的头部客户(如通信领域、工控领域优质客户)供应,另一方面也与生产端积极协商产品产能。至于交期,则通过保持和供应商及客户的密切沟通,优化供应链管理,及时调整生产计划,尽力保障订单交付。

除此之外,智多晶司将继续加深与客户沟通交流加强以客户需求为导向,进行差异化设计。将通过持续地优化内部框架结构设计,降低利用先进工艺制程获取性能的权重。在封装上根据客户需求采用先进的封装设计,如3D、SIP封装设计。

合力推动芯片行业发展

2022年国内半导体行业将延续需求旺盛的状态,FPGA芯片也是如此,尤其是国外替代器件的市场需求缺口依旧巨大,另外市场对FPGA高端需求将会加强。随着应用场景更加复杂,市场对FPGA的需求也会向更高密度、更丰富的逻辑资源发展,这是必然的发展趋势。

半导体产业在未来一段时间内都是国内需要奋起直追的产业,热度还会持续,直到产业链发展平衡,能够自力更生的时候热度才会消减。估计需要5年左右的时间,半导体行业的热度会下降至合理水平。在推动中国芯发展上应该注意以下几个方面:

对于半导体基础产业需要加大并进行长久投入:如半导体材料、半导体设备等。没有长期踏实的积累是无法完成基础能力提升的。

半导体产业需进一步加大人才培养、深入基础理论研究、增加理论研究与人才培养方面投入。目前已经有越来越多的学校增设集成电路学院解决人才不足的问题,但仍需等待一段时间,人才储备和技术积累一样需要较长的周期。

对半导体技术相关的EDA工具开发需要重视。如一些设计工具、分析工具。另外各企业也应重视配套软件开发。国产FPGA的替代,在大部分产品上只体现了硬件指标方面的覆盖。但在FPGA这个领域,不但需要开发芯片,还需要为开发者开发软件,且整个过程非常复杂。软件开发不仅包括了开发功能,还包含了软件的稳定性、性能、易用性,这还有很长的一段路要走。为此,智多晶并购北京飘石就是为了实现软硬件结合,为中高端产品的推出提供有力保障。

对于混合电路设计方面公司加大投入。混合电路设计相比与单纯的模拟电路或者数字电路,有其特殊性及复杂性,长期的大量的积累才能推出一款适合市场的产品。当然,这需要资本对其有足够的耐心。

2022挑战与机遇并存

充满挑战的市场环境也带来了前所未有的机遇,面对国外产品采购限制,国内企业均在寻求国产化的芯片。智多晶在2021年能交出如此亮眼的成绩单离不开公司强大的研发技术实力和优秀的市场开拓能力。

2022年智多晶将继续紧抓研发突破技术封锁,将在28nm的SOC和高性能FPGA产品上持续发力,完善该系列产品市场推出。28nm SOC和高性能FPGA 的产品上会有对标Xilinx Zynq-7030 、K7-325 产品量产。后续的产品中也将对28nm的架构、功耗、性能方面进行更大的创新。在市场方面,预计28nm 产品销售额占总销售额的30-40%; 通信和工控领域的销售占总销售额的30-40%;2022年智多晶将完成通信、工控、电力头部客户的全面合作;除此以外会在汽车电子方面推出产品,进入汽车电子市场。因此应用上也将着重通信、工控、电力及汽车电子领域,推出高效可行的解决方案。

2022年智多晶的三大工作重点,“质量、创新、交付”以确保智多晶稳定向前发展。智多晶将以更加勤恳敬业的态度、严谨扎实的作风和热情充沛的劲头,不断推进各项工作再上台阶。(校对/清泉)

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