小小的芯片种类繁多、功能强大,不禁让人们好奇它是如何产生的。一颗芯片从无到有一般都要经过设计、制造、封测三大环节,每个环节还包含许多小的必要环节。
比如,芯片设计就离不开EDA工具、IP架构的支持,芯片制造就需要多种设备和材料的支持。如今,国内芯片各个环节都在加速前进,近日两大环节又取得了新进展!
芯片设计、制造、封测这三大环节中,我们的差距主要在制造方面,由于国外封锁等多种原因,目前还做不了10nm以下高端制程,而台积电、三星已实现3nm量产。
设计方面水平已赶了上来,华为海思、紫光展锐等不少公司设计达到全球领先水平。
封测方面是我国芯片领域最具竞争力的环节,也是国产化最高的环节,有三家国产封测企业已经进入了全球封测厂商前十名,分别是长电科技、通富微电和华天科技。
这三家企业被称为国内封测三巨头,其中长电科技不仅排名全球第三,在大陆还排名第一。这些封测企业的努力,封测环节实现了国产替代,完全不担心受国外限制。
如今,国内封测企业在技术上继续前进。前段时间,长电科技表示已经实现了4nm工艺制程手机芯片的封装,通富微电表示已大规模封测7nm,具备了5nm封测能力。
近日,长电科技再次透露,实现了国际客户4nm多芯片系统集成封装产品的出货。
这说明,长电科技开发的Chiplet小芯片高密度多维异构集成系列工艺取得新进展,目前已经按计划进入到稳定量产的阶段,能够帮国际客户完成4nm多芯片封装出货。
小芯片封装技术是未来的重要发展方向之一,目前的芯片技术即将到达极限,且制造成本越来越高。而小芯片技术能够把多个功能芯片封装到一起,达到更高的性能。
因此,长电科技4nm小芯片封装产品出货,意味着国内Chiplet技术取得领先优势。
相比于封测环节,设计环节还差一些。虽然芯片设计水平已经跟了上来,但芯片设计所必需的软件工具EDA还依赖国外,华为海思就是用的国外企业EDA软件工具。
目前,全球EDA行业主要被新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)和西门子EDA三家巨头垄断,三家原来都是美企,总部都在美国,第三家后来被西门子收购。
所以,后来美方实施芯片禁令时,三家巨头都按要求断供了华为海思的EDA服务。
因此,EDA对于芯片设计至关重要,EDA软件的国产替代势在必行。近年来,国内涌现了不少EDA企业,比如华大九天、芯华章、概化电子等中企,都在加速向前进。
其中,华大九天是国内规模最大的EDA企业,已经能够完整支持28nm及以上的成熟工艺,并且是唯一一家模拟电路设计和FPD设计EDA实现全流程工具覆盖的厂商。
华大九天还在通过收购补齐短板,争取实现芯片设计和制造EDA工具的全流程覆盖。
本土EDA企业并购,能够促进国内EDA企业整合以做大做强。其实,国外EDA三巨头也是通过并购做大的。这三家的成长过程中,直接参与的并购次数达200多次。
如今,国内EDA企业的实力不断提升,中企EDA企业在全球市场的影响力也在不断扩大。据了解,我国EDA企业已经开始走出国门,并且跟三星电子也有了一定合作。
业内人士表示,三星晶圆代工部门合作的23家EDA企业中,8家是中国EDA企业。
由此可见,我们在EDA设计工具环节,成熟制程已经可以自主,不受国外限制。但还需要继续向高端制程迈进,那样才能彻底实现EDA国产替代,还可以赚取更多利润。
芯片的产业链环节很多,每一个小环节的突破都值得称赞。因为只有每个点都实现突破,才能实现芯片产业链的整体国产替代。对此,外媒表示,中国芯开始爆发了!