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专业解读:拿什么拯救你,中国的芯片?

2018-04-26 14:22:40  苏宁财富资讯  

美国商务部禁止美国公司7年内向中兴通讯出售元器件、软件和技术,让中国通信行业首次感受到“缺芯”之痛。

坏消息不止这一个。有消息称,英国政府建议本国通讯企业减少向中国企业购买通讯设备。

在此背景下,国内围绕芯片半导体产业的发展,出现了很多评论。人们对国内芯片行业目前发展的程度也有很多不同角度的看法。

本文将以系统介绍芯片种类、芯片设计的全生命周期以及芯片制造的成本为切入点,结合物联网发展,针对目前中兴“芯”痛、通信芯片巨头高通拟收购恩智浦这两个热点事件,对中国芯片产业提出一些自己的思考。

芯片的种类

芯片是一个很广泛的概念,涉及到不同的行业和应用。为了让读者对中国芯片产业有一个全局的认知,这里先向读者介绍芯片的种类。

芯片分门别类,有大有小。归纳起来,大体可以分为4类:

1、计算芯片

计算芯片种类大致分为通用计算类芯片CPU,信号处理芯片DSP,图形计算芯片GPU和其他特殊计算加速芯片,比如比特大陆的比特币矿机ASIC芯片,又或者人工智能加速芯片等。

通用CPU又根据指令集分为3个分支:

x86系列,即Intel/AMD系列芯片,多用于个人电脑和服务器领域。

ARM系列,多用于嵌入设备,如手机、智能终端等低功耗设备。实际上,越来越多的嵌入设备使用ARM架构,ARM系列芯片被认为是最适合物联网设备的一种芯片架构。需要指出的是,ARM公司本身不销售芯片,而是采用2种IP授权的方式对外输出,像苹果、三星和高通的手机CPU都是兼容ARM指令集的非公版设计,其芯片本身结构完全自主研发。据报道,华为麒麟970芯片的CPU核则是采用了ARM的公版IP授权模式,这样的IP授权选择更有利于time to market,不过在设计所有度上没有非公版设计全面。

MIPS系列,我国自主研发的CPU多采用MIPS架构。

总体而言,我国在通用CPU和GPU以及最新的AI芯片上已有布局,并非一无所有。

比如,通过对著名英国Fabless设计商 Imagination Technology的收购,中国已经获得PowerVR系列,MIPS系列以及通信Ensigma系列等多种IP内核。遗憾在于,MIPS架构由于缺乏软件生态,其应用领域较为狭窄。

在AI芯片上,我国像海思、寒武纪等许多IC设计厂商相继投入AI芯片设计,说明新一轮基于物联网边缘计算的硬件研发已经在我国启动。

2、存储芯片

存储芯片种类繁多,三星是此类芯片设计和制造垂直产业的一个典型代表。我国企业在存储芯片上还有待提高。

3、传感器感知芯片

在万物互联的大趋势下,传感器芯片负责把物理世界各态接入互联网电子信息系统,是物联网的入口。传感器芯片可以按照感知类别大致分为四类:运动感测组合传感器芯片、环境感测组合传感器芯片、光学感测组合传感器芯片、其他传感器(详见下图)。

专业解读:拿什么拯救你,中国的芯片?

在国外,综合传感器巨头供应商有博世Bosch、意法半导体STMicroelectronics、恩智浦NXP和霍尼韦尔Honeywell,当然还包括传统图像传感器巨头索尼Sony等。

从市场数据来看,2015年中国传感器市场约为106亿美元,到2019年估计为137亿美元,其中,国内传感器厂商市场占有率仅为13%,其中又多以模组厂商为主。

编 辑:王洪艳
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