中国的国产芯片有哪些,第1张

1、汇顶GOODIX

汇顶GOODIX属于深圳市汇顶科技股份有限公司旗下的品牌成立于2002年是世界人机交互及生物识别技术的领导者主要应用领域有手机、平板电脑以及穿戴产品等多个领域有很强的实力推出了按压式指纹识别芯片、玻璃盖板的指纹识别芯片等多个指纹识别技术。

2、兆易创新GigaDevice

兆易创新这个品牌公司成立于2005年属于北京兆易创新科技股份有限公司旗下是一家设计研发各类存储器、控制器的一个芯片企业在深圳、香港、上海等多个地方设有子公司为客户提供便捷的服务。

3、龙芯loongson

龙芯这个品牌属于龙芯中科技术有限公司旗下,成立于2008年总部位于北京是一家信息产业和工业信息化产业提供低成本的处理器设计研发龙芯系列CPU以及销售服务为一体的高科技企业在中国十大芯片企业排名第三为客户提供可靠安全的处理器。

4、Spreadtrum展讯

Spreadtrum展讯成立于2001年总部位于上海属于紫光集团有限公司旗下品牌,主要从事手机芯片制造为智能手机以及多功能型的手机的芯片开发,在上海、杭州、厦门、美国圣迭戈等多个城市设有研发中心支持宽带和手机2G、3G及4G无线通讯标准。

5、海思Hisilicon

海思Hisilicon成立于2004年总部位于深圳市,属于华为技术有限公司旗下品牌是一家芯片和光器件公司在世界各地开设有研究中心拥有博士、硕士等研究人员业务。

涉及电子、通信、光器件等芯片解决方案和美国、欧洲等同行建立良好的合作关系为客户创造更多的价值在中国十大芯片企业排名第一实力雄厚以优质的服务赢得无数赞誉。

国内十大半导体公司是那些?

中国十大半导体公司排名有:1、韦尔股份,2、紫光展锐,3、长江存储,4、中兴微,5、海思,6、兆易创新,7、木林森,8、格科微,9、士兰微,10、歌尔股份。

1、韦尔股份

全球前三大CMOS图像传感器芯片设计企业之一,全球第二大车载CIS厂商,成立于2007年,总部坐落于上海。

主营产品包括保护器件、功率器件、电源管理器件、模拟开关等四条产品线,700多个产品型号,产品在手机、电脑、电视、通讯、安防、车载、穿戴、医疗等领域得到广泛应用。

2、紫光展锐

紫光展锐总部位于上海,是全球少数全面掌握2G/3G/4G/5G、Wi-Fi、蓝牙、电视调频、卫星通信等全场景通信技术的企业之一,并具备稀缺的大型芯片集成及套片能力。

产品包括移动通信中央处理器,基带芯片,AI芯片,射频前端芯片,射频芯片等各类通信、计算及控制芯片。

3、长江存储

长江存储成立于2016年7月,由紫光国芯与武汉新芯公司合并所成立。

该公司是一家专注于3DNAND闪存设计制造一体化的IDM集成电路企业,同时也提供完整的存储器解决方案,可供应3DNAND闪存晶圆及颗粒,嵌入式存储芯片以及消费级、企业级固态硬盘等产品和解决方案,广泛应用于移动通信、消费数码、计算机、服务器及数据中心。

4、中兴微

中兴微电子成立于2003年,前身为中兴通讯于1996年成立的IC设计部,是国内主要半导体设计公司之一。

目前由中兴通讯完全控股。其主要产品包括多媒体芯片、通信基站及有线产品用芯片等。

在无线产品领域,中兴微电子5G的7nm核心芯片已实现商用,基于7nm自研芯片的高性能、全系列的无线产品助力运营商打造高性价比、平滑演进的5G网络。

有线产品领域,中兴微电子自研核心专用芯片的上市实现了产品的高集成度、高性能、低功耗。

5、海思

海思是全球领先的Fabless半导体与器件设计公司。前身为华为集成电路设计中心,1991年启动集成电路设计及研发业务,2004年注册成立实体公司,提供海思芯片对外销售及服务。

受美国制裁影响,海思在2021年下滑了81%,收入从上一年的82亿美元变成了15亿美元。

6、兆易创新

公司成立于2005年,是一家领先的无晶圆厂半导体公司,致力于开发先进的存储器技术和IC解决方案。

公司的核心产品线为FLASH、32位通用型MCU及智能人机交互传感器芯片及整体解决方案。

在中国市场,其SPINORFLASH市场占有率为第一,同时也是全球排名前三的供应商之一,累计出货量超130亿颗,年出货量超28亿颗。

MCU作为中国32位通用MCU领域的主流产品,以24个系列350余款产品选择,覆盖率稳居市场前列,并且累计出货量已超过4亿颗。

国内仅有的两家的可量产供货的光学指纹芯片供应商。

7、木林森

木林森股份有限公司,成立于1997年,是集LED封装与LED应用产品为一体,以LED封装和LED智慧照明品牌业务为主,覆盖LED半导体材料、新型应用产品及创新业务的全球化科技企业。

8、格科微

创立于2003年,是中国领先的CMOS图像传感器芯片、DDI显示芯片设计公司,产品广泛应用于全球手机移动终端及非手机类电子产品。

我们设计、开发、销售高性能的CMOS图像传感器芯片,该芯片可采集光学图像并转换成数字图像输出信号。

我们的图像传感器广泛应用于手机、智能穿戴、移动支付、平板、笔记本、摄像机以及汽车电子等产品领域。

我们也设计、开发、销售DDI显示驱动芯片,该芯片可驱动显示面板将图像数据显示于屏幕上。

主要应用在手机、智能穿戴及其它需要显示图像的电子设备上。

9、士兰微

公司成立于1997年9月,总部在中国杭州,是国内规模最大的集成电路芯片设计与制造一体(IDM)的企业之一。

士兰微电子建在杭州钱塘新区的集成电路芯片生产线目前实际月产出达到22万片,在小于和等于6英寸的芯片制造产能中排在全球第二位。

10、歌尔股份

公司成立于2001年6月,主要从事声光电精密零组件及精密结构件、智能整机、高端装备的研发、制造和销售,目前已在多个领域建立了综合竞争力。

从上游精密元器件、模组,到下游的智能硬件,从模具、注塑、表面处理,到高精度自动线的自主设计与制造,歌尔打造了在价值链高度垂直整合的精密加工与智能制造的平台,为客户提供全方位服务。

全球10大芯片设计企业,中国哪些企业榜上有名?

中国十大半导体公司排名有:1、韦尔股份,2、紫光展锐,3、长江存储,4、中兴微,5、海思,6、兆易创新,7、木林森,8、格科微,9、士兰微,10、歌尔股份。

1、韦尔股份

全球前三大CMOS图像传感器芯片设计企业之一,全球第二大车载CIS厂商,成立于2007年,总部坐落于上海。

主营产品包括保护器件、功率器件、电源管理器件、模拟开关等四条产品线,700多个产品型号,产品在手机、电脑、电视、通讯、安防、车载、穿戴、医疗等领域得到广泛应用。

2、紫光展锐

紫光展锐总部位于上海,是全球少数全面掌握2G/3G/4G/5G、Wi-Fi、蓝牙、电视调频、卫星通信等全场景通信技术的企业之一,并具备稀缺的大型芯片集成及套片能力。

产品包括移动通信中央处理器,基带芯片,AI芯片,射频前端芯片,射频芯片等各类通信、计算及控制芯片。

3、长江存储

长江存储成立于2016年7月,由紫光国芯与武汉新芯公司合并所成立。

该公司是一家专注于3DNAND闪存设计制造一体化的IDM集成电路企业,同时也提供完整的存储器解决方案,可供应3DNAND闪存晶圆及颗粒,嵌入式存储芯片以及消费级、企业级固态硬盘等产品和解决方案,广泛应用于移动通信、消费数码、计算机、服务器及数据中心。

4、中兴微

中兴微电子成立于2003年,前身为中兴通讯于1996年成立的IC设计部,是国内主要半导体设计公司之一。

目前由中兴通讯完全控股。其主要产品包括多媒体芯片、通信基站及有线产品用芯片等。

在无线产品领域,中兴微电子5G的7nm核心芯片已实现商用,基于7nm自研芯片的高性能、全系列的无线产品助力运营商打造高性价比、平滑演进的5G网络。

有线产品领域,中兴微电子自研核心专用芯片的上市实现了产品的高集成度、高性能、低功耗。

5、海思

海思是全球领先的Fabless半导体与器件设计公司。前身为华为集成电路设计中心,1991年启动集成电路设计及研发业务,2004年注册成立实体公司,提供海思芯片对外销售及服务。

受美国制裁影响,海思在2021年下滑了81%,收入从上一年的82亿美元变成了15亿美元。

6、兆易创新

公司成立于2005年,是一家领先的无晶圆厂半导体公司,致力于开发先进的存储器技术和IC解决方案。

公司的核心产品线为FLASH、32位通用型MCU及智能人机交互传感器芯片及整体解决方案。

在中国市场,其SPINORFLASH市场占有率为第一,同时也是全球排名前三的供应商之一,累计出货量超130亿颗,年出货量超28亿颗。

MCU作为中国32位通用MCU领域的主流产品,以24个系列350余款产品选择,覆盖率稳居市场前列,并且累计出货量已超过4亿颗。

国内仅有的两家的可量产供货的光学指纹芯片供应商。

7、木林森

木林森股份有限公司,成立于1997年,是集LED封装与LED应用产品为一体,以LED封装和LED智慧照明品牌业务为主,覆盖LED半导体材料、新型应用产品及创新业务的全球化科技企业。

8、格科微

创立于2003年,是中国领先的CMOS图像传感器芯片、DDI显示芯片设计公司,产品广泛应用于全球手机移动终端及非手机类电子产品。

我们设计、开发、销售高性能的CMOS图像传感器芯片,该芯片可采集光学图像并转换成数字图像输出信号。

我们的图像传感器广泛应用于手机、智能穿戴、移动支付、平板、笔记本、摄像机以及汽车电子等产品领域。

我们也设计、开发、销售DDI显示驱动芯片,该芯片可驱动显示面板将图像数据显示于屏幕上。

主要应用在手机、智能穿戴及其它需要显示图像的电子设备上。

9、士兰微

公司成立于1997年9月,总部在中国杭州,是国内规模最大的集成电路芯片设计与制造一体(IDM)的企业之一。

士兰微电子建在杭州钱塘新区的集成电路芯片生产线目前实际月产出达到22万片,在小于和等于6英寸的芯片制造产能中排在全球第二位。

10、歌尔股份

公司成立于2001年6月,主要从事声光电精密零组件及精密结构件、智能整机、高端装备的研发、制造和销售,目前已在多个领域建立了综合竞争力。

从上游精密元器件、模组,到下游的智能硬件,从模具、注塑、表面处理,到高精度自动线的自主设计与制造,歌尔打造了在价值链高度垂直整合的精密加工与智能制造的平台,为客户提供全方位服务。

芯片指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他设备的一部分。是由大量芯片体组成的,是当代社会科技上最伟大的一项发明。

今年以来,随着中美芯片战争的加剧,导致全球的电子芯片产业链受到了严重的影响,因此,很多行业都出现了芯片短缺的态势,其中汽车产业受到的影响将会更大。因为由于双碳的目标,新能源汽车的发展迅速,从而对于芯片的需求将会持续上涨,但是由于芯片的短缺,很多家汽车企业都出现了停产的现象,这对于公司的发展无疑是带来了一定的困扰。而且,芯片的应用不仅仅只是汽车行业,它几乎应用于所有产品,近到我们生活中的常用设备——微波炉,远到军事设备——国防工业,基本上现在只要是用电的东西都会涉及到芯片这个东西。目前只是在汽车行业的影响比较大,汽车工业最大的瓶颈就是芯片短缺,严重影响了生产。而且,如果中美的芯片战争没有得到一定的缓解,那么后期的话不仅是汽车产业受到影响,而且也会波及到其他产业。由此可见,芯片对于发展是多么的重要,所以发展芯片产业刻不容缓。

下面给大家盘点10家芯片龙头企业

新洁能:功率半导体芯片和器件设计龙头

该公司年底或将会推出SiC 二极管系列产品,是公司未来市场发展的主要方向。其次,公司还曾是我国半导体功率器件十强企业之一,主要在半导体芯片和功率器件的研发设计及销售。其次,目前该公司的产品广泛应用于消费电子、汽车电子、5G和光伏新能源等领域,公司的未来发展有望得到进一步的提升。

观点:公司是是我国功率半导体芯片和器件设计龙头

斯达半导:IGBT里边的龙头股

该公司是我国IGBT领域领军企业和唯一进入全球前十的IGBT模块供应商,其次,该公司的IGBT产品广泛应用于新能源、汽车电子、家用电器等领域,是电力行业的CPU。自成立以来。公司把市场为导向,技术为支撑,从而不断的研究出更加优秀的半导体芯片。

观点:该公司是IGBT里边的龙头股,目前,该公司的IGBT是我国产品线最集全的供应商,其次,公司的产品未来将会走向替代国产的趋势,而且加上芯片被市场炒作时,该公司是最有希望受到青睐的一个企业。

上海贝岭:电子芯片的龙头企业

国内智能电表领域品种最全的集成电路供应商,计量芯片在国家电网及南方电网统招市场的出货量均排名第一。公司的当前经营模式是经过转型而来的,具有一定的核心竞争力。当前,该公司始终跟随电子市场的趋势,使得公司的电子产业得到了快速的发展,公司的电子产品在未来的估值价值有望得到进一步的提升。

观点:该公司是电子芯片的龙头企业,其次,该公司与一些知名芯片厂商之间建立起来良好的战略性关系,从而使得公司的营销网络体系得到了完善。

北方华创:半导体设备龙头企业

该公司是世界级半导体设备后备军,目前,半导体相关领域产品是该公司的主要经营业务,而且公司的半导体产品的发展得益于5G的不断推进和半导体需求的不断增长,相信未来公司的业绩将会得到进一步的发展。

观点:该公司是我国半导体设备龙头企业,其中半导体设备的营收占6667%左右,是该公司目前最主要的业务和估值来源,其次,公司的部分产品成功打破了国外市场的垄断,后期有望提升市场份额。

中芯国际:芯片圆代工龙头企业

世界第三的芯片先进代工,该公司主要从事集成电路芯片圆代工等业务,目前该公司的集成电路芯片圆代工在世界上占据首位。其次,随着芯片产业的不断发展,对于集成电路芯片圆代工的需求将会呈现上涨的趋势,这对于公司的发展具有很大的促进作用。

观点:该公司是我国芯片圆代工龙头企业,其次,公司旗下子公司在全球上拥有领先的集成电路芯片圆代工,是我国技术最先进和规模最大的国家。而且该公司在行业高景气中具有一定的竞争优势。

长电科技:集成电路封装测试的龙头企业

世界前三的先进芯片封装,是我国集成电路封装测试的龙头企业,主要的经营业务是集成电路制造和技术服务。其次,公司在关键应用领域中拥有行业领先的半导体高端封装技术优势。

观点:作为集成电路封装测试的龙头企业,该公司通过不断的优化公司治理等,相信该公司的未来发展将会与中芯国际协同发展的前景广阔。

圣邦股份:模拟IC行业龙头

中国模拟IC芯片设计龙头,该公司的主要经营业务是模拟半导体设计,其次,由于该公司拥有较强的自主研发和创新能力,因此通过多年的不断发展,公司在市场上抢占先机,不断拓展公司在市场上的份额。

观点:该公司作为模拟IC行业龙头,紧跟市场的发展趋势,不断拓展公司的业务,为公司的发展提供了一定的条件,其次,公司专注于模拟芯片的研究开发,使得公司在多个领域中取得了一定的条件。

中环股份:光伏硅片领域的龙头

世界级大硅片潜力后备军,其次该公司供应光伏新能源材料在世界上具有领先的地位,半导体硅片、半导体功率等是公司当前最重要的经营业务。在光伏新能源领域中,公司重视技术创新,不断研发出新一代的电池技术,这对于该公司在市场上的竞争力得到有效的提升。

观点:该公司作为我国光伏硅片领域的龙头,在半导体产业领域中,与优秀企业进行战略性的配合,从而使自身的技术和质量控制能力得到有效的提升。其次,目前公司在逻辑芯片和存储芯片也取得了较大进展,未来公司的估值价值有望翻倍上涨。

TCL集团:显示龙头企业

世界前四的半导体显示,其次,公司的主要经营业务为半导体技术以及材料。目前,公司把半导体显示以及材料作为公司的核心主业,使得公司更加有优势巩固自身在行业中的领先地位。

观点:作为显示龙头企业,公司在半导体光伏和半导体材料业务中进行一定的布局,目前布局的新赛道成效显着,从而使得公司的第二增长曲线得到成功的建造。公司自成立以来,一直沿着电子产业链逆流而上,展望未来,公司的发展前景广阔。

中微公司:半导体设备龙头

该公司是世界级半导体设备的后备军,当前,该公司主要在半导体设备行业中深究发展,其次,该公司经过多年的不断发展,拥有深厚的技术积纍,而且该公司的核心竞争力强大,未来增长可期。目前,由于数码设备的不断发展,我国的泛半导体产业持续成长,从而对公司的发展奠定了一定的发展空间。

观点:作为半导体设备龙头,该公司的刻蚀设备空间巨大,其次随技术的进步,诸多新兴领域的市场规模将有望进一步扩大。

数字芯片是半导体行业里市场空间最大,技术壁垒最高的赛道。之前我们分析过的那些尖端设备和材料,主要都是为数字芯片打造的。

目前芯片设计这些赛道里,IGBT和模拟芯片领域都有IDM厂商,但数字芯片很少有做全产业链的,大家专注于自己的环节,分工合作。

这是因为IGBT和模拟芯片虽然技术和资金壁垒也很高,但生命周期长。数字芯片的发展却遵循摩尔定律,不但研发需要大量资金,晶圆代工需要大量资本购买设备,迭代又非常快。

等你把这一代产品全都配置好了,人家下一代产品又出来了,还得接着追,这就是数字芯片最难的地方。

数字芯片的工作原理简单来说就是通过晶体管控制电流的“开”和“关”,来表达数据信息的“1”和“0”,或者逻辑判断的“是”与“非”,所以数字电路也称开关电路或逻辑电路。

其组成主要就是工作在开关状态的晶体管,所以数字芯片的规模大小由其中的晶体管数量决定,摩尔定律说的也是每隔18个月晶体管数量增加一倍,因此晶体管数量对数字芯片性能起决定性作用。

数字芯片包含七种类别,分别是逻辑电路、通用处理器、存储器、单片系统SoC、微控制器MCU、定制电路ASIC和可编程逻辑器件。将来我们会对其中主要类别进行逐个分析。

简单的逻辑电路通常由门电路构成,基本是由与门、或门和非门电路排列组合而成,这些系列的电路也称为组合逻辑电路。

数量庞大的逻辑电路芯片经过不同的排列组合,理论上可以处理非常复杂的控制和运算问题。

但当下的芯片集成度很高,许多自成系统的逻辑电路可以集成在芯片内部,一个芯片就可以实现复杂的功能,也就没人愿意用大量小芯片去实现一个大系统。

所以目前逻辑电路芯片仅用于小型电子产品中,以及在大系统的通用大芯片之间的连接电路上。

通用处理器一般指服务器用和桌面计算用的CPU芯片,也包括GPU、DSP、APU等。

它是规模最大、结构最复杂的一类数字电路芯片,由海量逻辑电路组成,包含了控制、存储、运算、输入输出等完整的数据和信息处理系统,这次我们先分析CPU这一细分领域。

01 什么是CPU

CPU也叫中央处理器,是计算机的运算和控制中心,主要功能是完成计算机指令的执行和数据处理,因此CPU与内部存储器、输入输出设备被认为是计算机三大核心部件。

控制单元是CPU的控制中心,当下达指令时,控制单元负责将存储器中的数据发送至运算单元并将运算后的结果存回存储器中。

运算单元负责执行控制单元的命令,进行算术运算和逻辑运算。

存储单元是CPU中数据暂时存储的位置,其中寄存有待处理或者处理完的数据。寄存器相比内存可以减少CPU访问数据的时间,也可以减少CPU访问内存的次数,有助于提高CPU的工作速度。

按照处理信息的字长,CPU可分为四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等,后续还在不断拓展。

CPU作为集成电路的一部分,现在全球集成电路市场受益于5G、可穿戴设备和云服务等应用领域发展,依旧在稳步增长。

中国是全球最大的集成电路市场,增速也是全球最快,2012-2020年九年间集成电路产业市场规模复合增长率达到1681%。

集成电路进出口市场上,我国存在较大逆差,而且逆差还在拉大,国产化替代空间广阔。

CPU的下游市场涵盖服务器、桌面端、移动 PC端、智能手机以及物联网、人工智能、 汽车 电子、智能穿戴等新兴应用领域。

目前桌面端和移动PC端发展平缓,服务器受益于云化趋势增速较快,智能手机受益于5G换机潮迎来一波周期性机会,行业中长期发展还得看那些新兴领域,但新兴领域并不完全是CPU的增量市场,比如新能源 汽车 。

目前全球新能源 汽车 销量持续增长, 汽车 三化(电动化、智能化、共享化)势不可挡,电子成本占总成本的比率逐步提升,发展空间很大,2021年全球 汽车 芯片市场规模预计可达到440亿美元。

按应用场景划分,车用计算芯片可以划分为智能座舱芯片和自动驾驶芯片、车身控制芯片。

由于单纯一个的CPU已经无法满足智能 汽车 的算力要求,将CPU与GPU、FPGA、ASIC等通用或专用芯片异构融合的SoC方案成了各大AI芯片厂商算力竞争的主赛道。

不仅智能 汽车 ,在物联网和人工智能等领域,传统CPU也出现了不能适应市场要求的情况。

随着物联网设备灵活性要求日益提高,芯片向低功耗、高性能方向发展,MCU和SoC脱颖而出。

人工智能常用的AI芯片通常是针对人工智能算法做了特定加速设计的芯片,如GPU、FPGA、ASIC和神经拟态芯片。

虽然深度学习算法上CPU不如AI芯片,但做大规模推理,CPU比较有优势,再加上CPU优势领域的市场空间广阔,应用场景丰富,国内 科技 企业持续研发国产CPU依然势在必行。

目前CPU主要市场份额仍在海外企业手中。随着国内技术进步,国内CPU也在变得更好用,再加上政策持续加码,国产替代确定性较高。

02 CPU芯片架构

芯片架构也叫指令集架构,简单来说就是芯片的执行流程,不同指令集架构的芯片就是执行步骤的不同。

目前CPU指令集架构主要分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)两大类。

复杂指令集支持的指令更多,每种运算都有自己的完整指令。由于只有少部分指令会反复使用,精简指令集就是对其进行精简,不用每种运算都有完整指令。

复杂指令集更适用于运算复杂的电脑CPU,精简指令集更适用于运算要求较低,功耗也较低的手机CPU。

在这两种指令集基础上又产生了不同的架构,也就是在指令集基础上实现对CPU内的控制单元、运算单元、存储单元等部件的一系列完整设计和安排。

03 X86架构

CISC的架构主要就是X86架构,目前Intel和AMD两家独大。

Intel和Windows组成了“Wintel”联盟,击败了苹果、IBM、摩托罗拉的Power联盟,垄断桌面市场长达20多年。直到目前,服务器、桌面和移动PC主要使用的还是X86架构处理器,Intel依然占据大部分市场。

后来随着AMD第二代Epyc处理器“罗马”问世,AMD服务器CPU市占率在短短两年内从1%增长到了8%。接着第三代Epyc处理器“米兰”发布,其服务器市场份额有望达到15%。

由于AMD服务器芯片性价比较高,又有台积电7nm制程技术加成,越来越多数据中心开始采购AMD的产品。

X86架构之所以覆盖范围这么广,除了起步早、性能高、兼容性好之外,还跟它生态完善有关,目前全球65%以上的软件开发商都为X86提供服务,你想自己设计一个架构,没有生态也就没有人使用。

现在X86架构在中国市场依然广阔,尤其是在服务器领域具有绝对优势,几乎占据全部服务器销量。其他非X86架构的服务器占比很小,主要都是ARM架构。

除了Intel和AMD双寡头以外,国内还有兆芯、海光和MPRC几家X86芯片商。目前X86架构的国产化替代还不太明显,兆芯2019年市占率仅01%。

04 ARM架构

RISC的架构有ARM、MIPS、Power PC、Alpha、RISC–V等。

如今超过90%的智能手机采用ARM架构,MIPS在嵌入式设备中应用广泛,而且随着性能提升,技术层面的融合,RISC架构也在不断向X86的应用领域渗透。

ARM架构由于具有成本低、功耗低、体积小、性能高等特点,非常适用移动通讯领域,在智能手机、调制解调器、车载信息设备、可穿戴设备等领域都占据绝对统治地位。

目前ARM架构是非X86架构中应用最广泛,发展最成熟的架构,市占率达到了432%。

ARM完整产品线包括微控制器、微处理器、圆形处理器、实现软件、单元库、嵌入式内存、高速连接产品、外设以及开发工具。

目前国内外主要ARM厂商有ARM、联发科、高通Qualcomm、苹果、三星电子,飞腾、华为鲲鹏、展讯SPREAD TRUM。

世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核,根据各自不同的应用领域,加入适当的外围电路,从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。

联发科是世界上最大的ARM手机芯片供应商,苹果、三星、高通等行业巨头均在最近几年使用ARM架构,逐步实现基于ARM的全生态链。

截至2021Q1,联发科和高通是最主要的手机CPU供应商,市场份额分别为35%和29%,同比分别增长11%和-2%。

苹果市占率为17%,三星降至9%,华为海思由于受到美国升级制裁的影响,市场份额快速下滑,降至5%。

服务器方面,非X86目前参与者包括华为、飞腾、高通、亚马逊等。

华为鲲鹏服务器是ARM服务器的重要参与者,据华为称,鲲鹏出货量已占据市场50%,未来有望发挥其在移动市场的优势,借力云端协同,抢占服务器市场更多份额。

在桌面PC市场,ARM正逐渐被更多企业应用,2011年微软开始采用ARM的Windows系统,ARM开始进入X86的传统优势领域,如今苹果MacOS、新版Windows等均采用了ARM架构。

此外,ARM在物联网、 汽车 等领域均有很大发展潜质。ARM在公共事业、智慧城市、资产管理等领域均提供了解决方案。

05 MIPS等架构

MIPS、Alpha、Power等架构已经不是市场主流应用,但在特定领域内仍在被使用。

MIPS架构是一种简洁、优化、具有高度扩展性的RISC架构,能够提供最高的每平方毫米性能和当今SoC设计中最低的能耗,已经在移动和嵌入式工业领域销售了近三十年,目前市占率9%。

MIPS多线程CPU已经广泛应用于不同领域,以及许多移动设备的LTE调制解调器中。

国内外主要MIPS芯片商主要有MIPS公司、Ikanos、龙芯中科、北京君正。不过MIPS公司两度易主后,新公司已经转向RISC-V。

龙芯和申威分别获得MIPS及Alpha永久授权发展自主指令集,我国企业成为了该架构应用产品研发和全球生态构建的单一力量,应用的也都是国家非常注重安全的领域。

Power架构在相关市场的占有率也不过1%左右,但在高性能计算领域一直拥有相当重要的地位,其一些技术特性甚至可与Intel一较高下,然而市场参与者基本只有IBM。

06 RISC-V架构

RISC–V是目前业内最被看好,最有机会弯道超车的新架构,具有完全开源、架构简单、易于移植,适用于各种设备、完整工具链, 运行效率高等特点。

这种架构目前接受度逐渐提高,有望成为继X86和ARM架构之后第三大主流指令集架构。

由于RISC-V基金会为非盈利会员制组织,所以RISC-V本身是免费的,自 RISC-V 基金会于 2015 年成立以来,RISC-V 生态系统经历了爆炸式增长,2020年成员增长率达到133%。

物联网的兴起为上游产业链提供新的成长潜力,由于RISC-V具备开源等特性,与物联网更灵活和多样的要求相吻合。

而且自中美贸易战以来,中国企业存在受制于美国不能升级架构的风险,随着RISC-V逐渐被接受,为我国芯片厂商通过RISC-V架构实现独立自主提供可行性。

Semico Research 预测,到 2025 年,市场将消耗 624 亿个 RISC-V CPU 内核,2018-2025 年复合年增长率为 1462%。其中工业领域将以使用超过167亿个内核遥遥领先。

市场研究公司Tractica也预测,RISC- V的IP和软件工具市场在2018年为5200万美元,到2025年时将增长至 11亿美元。

目前RISC-V发展时间较短,尚未一家独大,相关生态还在发展。

短期内ARM架构依然会占据中高端市场,RISC-V主要在一些碎片化的新兴市场展开应用,如物联网的轻终端场景。

这些场景需要低功耗低成本,但是往往程序不用大改、对软件生态的依赖性不高、出货量又很大,符合RISC-V阶段性的发展目标。

RISC-V允许任何厂商设计、制造和销售RISC-V芯片和软件,因此吸引了大批 科技 公司入场。

GreenWaves、IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、华为、晶心 科技 、芯源股份、芯来 科技 、阿里平头哥、中天微、Red Hat 与特斯拉等100 多家 科技 公司加入其阵营。

07 国产CPU自主可控程度

国产CPU经历了将近20年的发展,也产生了一批有实力的企业,如前面提到的中科龙芯、天津飞腾、海光信息、上海申威、上海兆芯等。

这其中申威和龙芯自主可控程度最高。上海申威主要从事Alpha架构的研发,它是目前创新可信度最高的国产CPU厂商,基本实现完全自主可控,主供党政办公、军方和超算领域。

其次是飞腾和华为鲲鹏(海思)为代表的ARM架构国产厂商。ARM架构需要有ARM公司授权,主要有三种授权等级:使用层级授权、内核层级授权和架构/指令集层级授权。

其中指令集层级授权等级最高,企业可以对ARM指令集进行改造以实现自行设计处理器,目前海思、飞腾已经获得ARMV8永久授权。

如果他们基于V8授权发展出自己的指令集,其创新可信程度将显著提升,即使未来拿不到V9V10等新架构授权,依然可以维持先进性。

最后是海光和兆芯为代表的X86厂商,仅获得内核层级的授权,未来扩充指令集形成自主可控指令集难度较大。

行业主要上市公司:华大九天(301269)、概伦电子(688206)、广立微(301095)、华润微(688396)等。

本文核心数据:全球EDA市场规模;中国EDA市场规模;中国EDA销售量

行业概况

1、EDA定义及分类

EDA是电子设计自动化(Electronic Design

Automation)软件的简称,是指利用计算机辅助设计(CAD等)软件,来完成超大规模集成电路(VLSI)芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查等)等流程的设计方式。

EDA工具包括硬件和软件两部分。软件是工具的核心,分为仿真工具、设计工具、验证工具三种类型;硬件是用来加速仿真、验证速度的服务器和专用工具。

2、产业链剖析

EDA行业衔接集成电路设计、制造和封测,对集成电路行业生产效率、产品技术水平有重要影响。从集成电路设计的角度看,设计人员必须使用EDA工具设计几十万到数十亿晶体管的复杂集成电路,以减少设计偏差、提高流片成功率及节省流片费用。从集成电路制造的角度看,芯片制造工艺不断演进,而新材料、新工艺相关的下一代制造封测EDA技术将给集成电路性能提升、尺寸缩减带来新的发展机遇。EDA工具贯穿集成电路设计及制造所有流程。

EDA行业的上游主要包括硬件设备、操作系统、开发工具及其他辅助性软件等供应商。EDA行业中游为EDA企业。EDA行业的下游主要包括集成电路设计、制造、封测企业。

EDA行业的上游硬件设备代表性企业有苹果、惠普、戴尔等;操作系统代表性企业有微软、苹果等;开发工具代表性企业有微软、甲骨文等;辅助性软件代表性企业有IBM、金蝶国际软件集团等。

EDA行业的中游EDA代表性企业有Synopsys、Cadence、Siemens EDA、华大九天、概论电子等。

EDA行业的下游芯片设计企业有英特尔、三星、华为海思、紫光集团等;晶圆制造代表性企业有台积电、中芯国际、三星等;封测代表性企业有美国安靠、联合科技、nepes等。

行业发展历程

我国EDA行业从20世纪80年代中后期才真正开始,较全球EDA行业的发展晚了十年,并且自1986年国产集成电路计算机辅助设计系统“熊猫系统”诞生之后的第二个十年,国内EDA行业并未有实质性的成功。直到21世纪初,在国家政策支持下,国内EDA产业才陆续展露出新的生机。2015年至今,国家大力推进半导体与集成电路产业的发展,EDA行业应势发展。

行业政策背景

EDA的发展水平代表着一个国家在半导体领域的“软实力”。为了加快拉近与发达国家EDA研发水平的差距,中国积极推进中国EDA的发展,近年来发布了多项鼓励支持政策。

从前瞻统计得到的各省市政府部门出台的与EDA发展相关的政策数量来看,广东省、江苏省、上海市、北京市等对EDA行业发展有较多政策支持,其中北京市将EDA工具的发展重点布局于海淀区,上海市布局大力发展集成电路设计产业,培育国家级EDA平台,广东省引进培育一批集成电路设计、EDA工具研发和IP核设计服务领域的龙头企业。,江苏省则逐步构建集成电路设计、制造和封装测试协同发展格局。

行业发展现状

1、全球EDA行业现状

EDA在集成电路产业领域内属于“小而精”的产业链环节。随着大规模集成电路、计算机和电子系统设计技术的不断发展,EDA技术发挥的作用正以惊人的速度上升。根据电子系统设计(ESD)联盟的数据显示,2021年全球EDA市场规模为13275亿美元,同比增长1577%,2020-2025年年均复合增速为1471%。

2、中国EDA行业现状

EDA行业入门门槛高,成本弹性大,对性能依赖性强,因此行业进入壁垒较高,中国本土有实力的EDA企业并不多。目前,中国市场上主要EDA软件供给企业包括华大九天、芯禾科技、广立微、九同方微、博达微、概伦电子、创联智软等。这些企业虽然在全流程产品上和海外巨头还有不小的差距,但在具体业务上各有所长。

近几年中国网络信息技术行业快速发展,给EDA软件行业带来了巨大的市场需求。中国EDA软件需求广泛,各大通信企业如华为、中兴等以及电子企业如天弘电子、宏碁乃至互联网公医药公司等,均对EDA软件有广泛的需求,所需求的EDA软件包括Allegro、PADS、AD等。然而,由于EDA三巨头几乎在所有细分领域都有产品涉及,这也造成了中国本土企业突围难的困难局面。

作为芯片领域最上游的产业,EDA在集成电路产业领域内属于“小而精”的产业链环节,并应用于集成电路设计及制造的所有环节。EDA市场需求与集成电路行业的发展状况紧密相关。近些年来,在国家政策扶持以及市场应用带动下,2010年以来,中国集成电路产业保持快速增长。2021年中国集成电路产业继续保持增速全球领先的势头,全国集成电路销售额达到10458亿元,同比增长182%。受到下游集成电路市场需求拉动,2016-2021年中国EDA行业市场规模逐年增长,根据中国半导体行业协会公布的数据,2020年中国EDA行业市场规模达到931亿元,初步统计2021年中国EDA市场规模突破100亿元。

行业竞争格局

1、中国EDA企业竞争格局

中国EDA行业企业大致分为三个梯队。第一梯队的企业是以新思科技(Synopsys)、楷登电子(Cadence)、西门子EDA(Siemens

EDA)为代表的国外EDA行业;第二梯队是国内市占率相对较高的EDA本土企业,包括华大九天、概伦电子、广立微等;第三梯队是近两年以来在EDA赛道上发生融资事件的企业,这些企业都在为中国EDA行业发展做贡献。

2、中国EDA区域竞争格局

根据中国企业数据库企查猫,目前中国EDA企业主要分布在广东省、江苏省、浙江省、北京市和上海市。截至2022年9月,广东有EDA行业相关企业数超过50家,排在第一位,代表企业有比昂芯、贝思科尔、鸿芯微纳、海思半导体、中兴微电子等,浙江省EDA企业有广立微、芯起源等;江苏省EDA行业企业有泓泰软件、芯华章科技,北京市EDA行业企业有华大九天、芯愿景等;上海市EDA行业代表企业有概伦电子、立芯软件、思尔芯等。

行业发展前景及趋势预测

EDA软件工具半导体与集成电路发展中必不可少的工具。尽管中国EDA行业起步慢,与全球相比发展仍然处于初始水平,同时复杂的国际形势对中国半导体与集成电路发展充满不利因素,但中国在近年来对EDA行业的发展从政策导向、下游需求推动,以及通讯基础设施的建设对EDA行业发展都带来有利影响。总体而言,中国EDA行业发展势在必行。

结合中国实际情况,面向EDA工具领域,驱动EDA工具市场规模提升的有利条件包括我国半导体产业总规模的快速扩张、设计企业从市场中低端向中高端转型过程中对EDA工具需求量的大幅提升、在建产线的陆续投产、行业市场实体数量的持续增加等。初步预测到2027年中国EDA行业市场规模将突破150亿元。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国EDA软件行业市场前瞻与投资规划分析报告》。

芯片的发展突飞猛进,芯片的进步日新月异,转眼之间,在正常的芯片先进制程赛道上,即将就要迎来摩尔定律极限的终点。眼看着在先进制程方面没有多大空间了。全球为了能打破这个极限,另辟赛道,这条赛道就是量子芯片。

在量子芯片赛道上,阿里巴巴达摩院成功摘得头筹,成功研发出全球最先进的量子芯片。那么,阿里巴巴达摩院取得的这项成就对我国而言,究竟有多重要呢?在未来的日子里,我国真能高枕无忧吗?

3月24日,根据《科创板日报》报道,在全球物理学盛会2022APS年会上,阿里巴巴达摩院量子实验室公布了一系列在高端 科技 领域的最新进展,其中最引人瞩目的一项就是两比特量子芯片终于研制成功。

这次的量子芯片采用新型的量子比特fiuxonium,用这种新型的量子比特,可以使量子芯片的操作精准度达到9972%。是不是觉得精准度特别高。还有更大的成就呢!至少在阿里巴巴这枚量子芯片出现之前。

全球量子芯片实力最强的是美国的马里兰大学,这所大学研究的量子芯片精准度达到了992%。就这样的数据可知,阿里巴巴的达摩院成功打破马里兰大学的纪录,成功斩获全球第一。

那么,阿里巴巴达摩院的这枚量子芯片,对于我国而言究竟有多重要呢?

要想知道阿里巴巴达摩院这枚量子芯片对我国而言究竟有多重要,那么就需要知道,这枚量子芯片的亮点在哪里?没错,就是新型量子比特fiuxonium。要知道,在这枚量子芯片之前,基本上所有量子芯片的量子比特都是transmon,这两者有什么区别呢?

如果用传统量子比特transmon的话,本身也是会存在很多的局限性。举个最简单的例子,这个传统的量子比特在对抗电荷噪音干扰方面就不如新型的fiuxonium。

当下,全球仅仅只有阿里巴巴用了这个新型量子比特,依靠着fiuxonium强大的实力,阿里巴巴达摩院的量子芯片还是很有可能会呈现出鹤立鸡群的状态,无疑能大大增强我国在量子芯片这样高端领域的市场地位。

另外,在算力方面,为何如今量子计算已经成为了全球的主流呢?就是因为当下的算力已经达到了极限,如今,阿里巴巴达摩院成功研制出量子芯片,等于打破了这个局限,等于实现了破局,为我国在先进算力领域得到更大的发展空间。

不得不说,阿里巴巴达摩院的这项成就,对我国的重要性可以说是不言而喻,那么,当下阿里巴巴取得这样巨大破局,我国真就可以高枕无忧吗?

其实,我国在量子芯片方面远远还没有到高枕无忧的地步,在量子芯片领域也并非就只有阿里巴巴一家企业在努力,去年11月15日,IBM公开宣布,目前已经成功设计出了一种新型的127比特的超导量子芯片,并且还表示,将会在两年内实现“量子优越”。

2018年3月5日,在美国物理学会的一次会议上,相关科学家透露,谷歌正在测试一台72位的量子计算芯片。

从中我们可以看出,在量子芯片领域,实力强劲的竞争对手那是大有人在,我国在量子芯片领域的竞争压力也会是非常巨大的。仅仅依靠阿里巴巴达摩院这枚量子芯片恐怕是双拳难敌四手。

另外,华为的麒麟芯片,华为的5G基站,美国都对此进行了规则的修改,对于阿里巴巴达摩院这枚实力更强劲的量子芯片,恐怕很难相信美国会熟视无睹。

最后,IBM的量子芯片实力这么强劲,都没有想着高枕无忧,还计划要在2022年生产433个量子位的Osprey芯片和112个量子位的Condor。想想看,在量子芯片上,整体实力比我国阿里巴巴强劲的企业都在不断进步中,我国又怎么可以吃着老本,高枕无忧呢?

经过多年努力,阿里巴巴终于成功破局全球最先进的量子芯片,击败马兰达大学登上全智能球第一的宝座。阿里巴巴达摩院的这项成就,要是未来真的能实现量产的话,对于我国在高端 科技 领域的地位和影响力,对于中国制造之光在高端 科技 领域中的熠熠生辉也是大有帮助的。

但是,我国也依旧不能就此沉湎于这样的成绩, 科技 的发展日新月异,如同学海一般,是无边无涯的,当前全球在量子芯片发展上面,也都在热火朝天地你追我赶,都在拼尽全力在全新的赛道上冲破当下芯片摩尔定律的极限,这样的多事之秋,我国实在还没有到高枕无忧的地步。

希望未来我国能有越来越多的企业,复制甚至超越阿里巴巴如今在量子芯片上的成就,推动我国量子芯片的发展和进步。让我国在量子芯片领域,成功实现弯道超车!

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