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  • 汽車智能化大勢所趨，全息芯片、全息車載大屏將改變汽車產(chǎn)業(yè)

    汽車顯示系統(tǒng)市場規(guī)模在2018年估計為150億美元,從2019年到2025年,復合年增長率將超過10%。到2025年,全球行業(yè)單位出貨量將超過3.5億個。到2024年,全球汽車智能顯示市場預計將從2016年的47.5億美元增長到110億美元,復合年增長率為12.75%。 近年來,面板產(chǎn)能的快速放量,但消費類市場目前增長緩慢,各大面板廠商都在尋找新的快速增長的應用領域。但隨著汽車市場的快速發(fā)展及車聯(lián)網(wǎng)時代的來臨,車載顯示領域已成為繼手機、平板市場之后的第三大中小尺寸面板應用市場。 伴隨著汽車市場高度繁榮以及智能化汽車、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等的不斷發(fā)展,車載顯示屏也已經(jīng)悄然占據(jù)了繼手機、平板之后的第三大中小尺寸面板市場,其中,人們對于人車交互的需求不斷增加,也使得車載顯示技術快速的發(fā)展變化。 早期的車載顯示器的出現(xiàn)是為了滿足基本的信息顯示,但是伴隨著汽車智能化的發(fā)展,現(xiàn)在人們對于人車交互的需求不斷擴大,車載顯示技術呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展,除了傳統(tǒng)的液晶屏外,OLED柔性顯示技術、多點觸控技術、DLP投影技術、HUD平視顯示技術、全息技術等等技術也開始進入車載顯示領域。 汽車顯示系統(tǒng)市場的關鍵趨勢,例如全息顯示器的出現(xiàn),也將推動市場增長。市場的主要供應商專注于汽車應用全息屏的開發(fā)。全息顯示系統(tǒng)包括幾個功能,包括車道偏離警告,正面碰撞警告和導航。多家車企也在致力于開發(fā)用于信息娛樂和HUD系統(tǒng)的全息AR顯示技術。就是將虛擬的數(shù)據(jù)和圖像結(jié)合在現(xiàn)實圖像中,從而達到更好的互動和輔助。 在去年,特斯拉公布了一項名為“用于屏幕顏色匹配的全息裝飾玻璃”的專利,這項技術可以改善車內(nèi)顯示屏的視角,讓屏幕看起來更大、更舒服。 據(jù)上述報道介紹,該技術可以減少或消除系統(tǒng)顯示部分和非顯示部分之間邊界的可見性,通俗來說就是讓車載屏幕變成一塊無邊框顯示屏。特斯拉還采用了全息玻璃面板,通過采用這些技術,特斯拉希望為其車輛提供可以為所有乘客提供最佳視角的屏幕,增強使用屏幕時的沉浸式體驗。車載大屏不光可以成為導航、娛樂等終端,也可以配合車身外的攝像頭,并作為汽車后視鏡的輔助。 為了實現(xiàn)屏幕的無邊框化,特斯拉主要運用了索引匹配膠水和全息玻璃面板兩項技術。專利文件顯示:“索引匹配膠水可以改變顯示屏的感知顏色和外觀,以在較小的視角范圍內(nèi)匹配周圍框架的顏色和外觀。例如,索引匹配膠可以改變顯示屏的感知顏色和外觀,以在大致垂直于顯示屏表面的視角范圍內(nèi)匹配幀的顏色和外觀?！辈贿^,文件也指出,由于匹配的視角范圍有限,顯示屏框架和顯示屏之間的邊界在某些視角下仍然可以容易看到。 AR技術的興起為HUD在產(chǎn)品設計上提供了更適配實際使用場景的方向,車載AR技術,通過光場顯示級別的HUD將虛擬信息與實景融合,全新的交互方式更加安全、直觀、便利。與ADAS功能相結(jié)合,可以實時呈現(xiàn)自動巡航、車道偏離、車輛行人監(jiān)測等信息,有助于駕駛員提早作出反應,減少交通事故發(fā)生,增強對駕駛的信心。此外,光場AR技術,可以實現(xiàn)人、車、路(真實世界)、云(虛擬世界)的完美融合,如通過LBS,提供充電、加油、維護、購物、餐飲等增強現(xiàn)實形式的內(nèi)容提示,并基于時間、空間、用戶等多維度的推廣,提供競價排名等增值服務。 微美全息(WIMI.US)為中國領先的全息云綜合技術方案提供商之一,公司提供從全息視覺AI合成與呈現(xiàn)、全息互動軟件開發(fā)、全息AR廣告投放、全息AR SDK支付、5G全息通訊軟件開發(fā)到全息人臉識別等全息AR技術的一站式服務,商業(yè)應用場景主要聚集在家用娛樂、光場影院、演藝系統(tǒng)、商業(yè)發(fā)布系統(tǒng)及廣告展示系統(tǒng)等五大專業(yè)領域。 微美全息云是增強現(xiàn)實的一種內(nèi)容提供方式,就是讓你看到現(xiàn)實中不存在的物體和現(xiàn)實世界融合在一起的立體影像并與其交互,通過投射裝置,將手機或電腦上的影像投影到其他介質(zhì)上。微美全息云中最具商業(yè)價值的就是全息技術。全息技術也稱虛擬成像技術,是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實的三維影像的記錄和再現(xiàn)的技術。是一種用相干光干涉得到物體全部信息的的三維成像技術。全息技術所記錄的不是影像,而是光場。應用場景廣,行業(yè)成長性高。 微美全息AI-MBTWIMI全息云平臺,是公司開發(fā)的一款高性能微美全息云管理平臺,主要用于為企業(yè)、團體、組織或個人提供AR3D應用&全息娛樂、AR3D應用&全息廣告與AR3D應用&全息技術服務三大服務體系。云平臺根據(jù)適用場景的不同分為To B\To C,兩者在功能和特性的支持上存在一定差別。To B主要為廣告、影院、家裝、餐飲、娛樂、游藝等公司提供所需全息虛擬內(nèi)容與技術支撐服務。To C端的應用主要提供微美全息云AI-MBTNSDK及其插件用在移動端攝影、APP應用之中提供各類個人增值服務,未來還可以應用在AR/虛擬現(xiàn)實/智能眼鏡,DLP(數(shù)字光處理)投到視網(wǎng)膜;擁有SDK插件和智能計費系統(tǒng)等。 5G時代的到來,成了車載AR應用爆發(fā)的高速路。5G網(wǎng)絡具備高帶寬、低延時、大連接等顛覆性特性,結(jié)合云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術,為形態(tài)多樣、交互立體的智能終端的量產(chǎn)應用,帶來了巨大的基礎設施利好。 未來人工智能是絕對的發(fā)展大方向,按照我們以前的常規(guī)理解,汽車只能算是冰冷的沒有感情的機器,但是當AI人工智能智能被安裝到車上又是什么樣呢? 對于2020年,汽車市場一如既往的競爭激烈,但是對于技術的革新來說,這是一個爆發(fā)的節(jié)點,每個技術的爆發(fā)必將帶來巨大的市場份額,所以我們也期待2020年汽車行業(yè)會有更大的技術爆發(fā)。

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  • 韓國材料、零部件和設備制造商努力開發(fā)原創(chuàng)技術反擊日本出口限制

    據(jù)韓媒報道，去年日本宣布對韓國企業(yè)實施出口限制這一措施，引發(fā)了韓國中小型半導體材料和零部件制造商的擔憂。 不過韓國工業(yè)聯(lián)合會(FKI)6月份對149家從日本進口產(chǎn)品的公司進行了調(diào)查，其結(jié)果顯示，與一年前相比，韓國的材料、零部件和設備制造商的競爭力有所增強。 假設日本企業(yè)的競爭力為100，韓國企業(yè)在2020年6月的得分為91.6，高于2019年7月日本宣布出口限制時的89.6。 該報道稱，韓國的材料、零部件和設備制造商通過加倍努力開發(fā)原創(chuàng)技術來反擊日本的單邊行動。結(jié)果顯示，他們把危機變成了擴張業(yè)務的機會。 FKI指出，日本公司提出的專利異議請求今年有所增加。截至2020年8月，日本公司對在日的韓國公司提出了11項請求。這一數(shù)字已經(jīng)超過了2019年全年提出的8項，而且極有可能超過過去5年提出專利異議最多的2017年。 韓國公司今年對日本公司提出了15項專利異議，這一數(shù)字比2019年增加了一倍多，表明兩國在技術競爭方面的競爭愈加激烈。

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  • 指甲蓋大小的手機處理器，為何能集成上百億個晶體管？

    手機處理器的芯片大小，與大拇指指甲蓋差不多大小，但是一個小小的芯片，卻能裝下上百億個晶體管。iphone12中的手機處理器A14，搭載5納米工藝，集成了118億個晶體管。 那么小的芯片，真的能裝下上百億個晶體管嗎? 納米(nm)是長度單位，一納米等于10的負9次方米，是一個非常小的長度單位。珠穆朗瑪峰高8848米，它的百萬分之一，僅相當于一本書的厚度。而1納米相當于一毫米的百萬分之一。單個細菌人肉眼是看不見的，因為它的直徑在微米級別，而1納米是1微米的千分之一。 氫原子是原子中最小的，它的半徑大約是0.037納米，13個氫原子排成一條線的長度大約等于1納米?，F(xiàn)在的手機cpu是硅基芯片，而硅原子的直徑為0.234nm，4個硅原子排排坐就有1納米的長度。 1納米這么小，那么在一款小小的手機芯片上集成100億個晶體管，就很好理解了，是可以做到的。 世界上第1臺電腦埃尼阿克出現(xiàn)的時候，體積比一個房間還大。1958年杰克·基爾比發(fā)明了基于的集成電路，后面羅伯特·諾伊思發(fā)明了基于硅的集成電路。工程師們直接將晶體管制作在一片硅晶片上，微電路(芯片)隨之誕生。為了降低功耗和提高性能，集成電路的晶體管數(shù)量越來越多，元器件也被做的越來越小。 現(xiàn)在芯片制造工藝早已從微米時代進入了納米時代。手機和電腦的cpu就是集成度最高的芯片。現(xiàn)在一塊手機cpu的面積大約在100平方毫米左右，而一平方毫米至少可以集成1000萬個晶體管。 隨著微電子技術的提高，僅僅幾年的時間，硅基芯片制造工藝就從幾十納米進入了幾納米時代。目前集成電路的制造工藝已經(jīng)達到了5納米水平，蘋果A14處理器就使用了臺積電的5納米制造工藝。不過元器件的尺度已經(jīng)快接近極限了，要想提高芯片的性能，就只能另尋它法，比如碳基半導體。 納米技術是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1~100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應用，是上世紀90年代初迅速發(fā)展起來的，距今不過30年。 納米技術的概念最早是物理學家理查德·費曼于1959年提出來的。直到1981年，科學家們發(fā)明了掃描隧道顯微鏡，才擁有了目睹納米尺度下原子、分子的能力，后面還擁有了操控單個原子的能力。

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  • 可給手機降溫的微流體集成芯片

    我們的手機電腦等電子產(chǎn)品在使用時會產(chǎn)生許多熱量，如果熱量沒有能及時散發(fā)，必定會影響設備的性能與使用。有研究人員發(fā)現(xiàn)，將微流體系統(tǒng)集成到微芯片內(nèi)部，展現(xiàn)出了卓越的冷卻性能。 提升電子系統(tǒng)性能的一個高效又節(jié)能的策略是將微流體冷卻通道集成到芯片中，以防止芯片過熱。然而，此前設計并構(gòu)建的最先進的微流體冷卻系統(tǒng)卻是獨立于電子芯片之外的，妨礙了將通道集成到電路中為熱區(qū)提供直接的冷卻。 由于這種集成會顯著增加芯片制造的復雜度，成本也會相應提高。van Erp等人在《自然》上發(fā)表論文，報道了一種集成微流體冷卻系統(tǒng)的電子設備，讓微流體冷卻系統(tǒng)與電子元器件緊密結(jié)合，并且采用一種單次的低成本工藝流程進行構(gòu)建。 電力電子技術使用固態(tài)電子器件將電能轉(zhuǎn)換成不同的形式，可見于各種各樣的日常應用[2]，從計算機到電池充電器，從空調(diào)到混合動力汽車，甚至衛(wèi)星。對更高效率、更小功率的電子器件的需求越來越大，意味著這些器件每單位體積轉(zhuǎn)換的功率量已經(jīng)大幅增加。這反過來又增加了器件的熱流密度，即單位面積產(chǎn)生的熱量。以這種方式產(chǎn)生的熱量已經(jīng)成為了一個大問題：美國的數(shù)據(jù)中心用于冷卻計算機的能源和水與費城全城的住宅用量相同。 微流體冷卻系統(tǒng)在降低電子器件溫度方面蘊含著巨大潛力，因為熱量可以高效地傳遞到這些系統(tǒng)?？傮w上看，目前已經(jīng)開發(fā)出三種微流體冷卻方案。第一種用于冷卻被保護蓋蓋住的芯片。 熱量從芯片經(jīng)蓋子傳遞到帶有微流體通道的冷板，液體冷卻劑會流過通道。這里用兩層熱界面材料(TIM)幫助將熱量從蓋子傳遞到冷板：一層在蓋子與板之間，另一層在蓋子與裸片(用于制作芯片的半導體硅片)之間。 在第二種設計方案中，芯片沒有蓋子，因此，熱量從芯片背面通過一層TIM層直接傳遞到微流體冷卻板。這兩種方法的主要缺點是需要TIM層——雖然TIM的設計能有效傳熱，但在TIM層與裸片、蓋子和冷板之間的界面處仍會產(chǎn)生熱流阻力。 有效解決這個問題的方法是使冷卻劑與芯片直接接觸——這是第三種常用設計。例如，裸片直接噴射冷卻是一種很有價值的技術，液體冷卻劑可以從微通道中的噴嘴直接噴射到芯片背面[5–7]。由于沒有TIM層，這種方法的冷卻效率很高，并且不需要改變芯片制作過程。然而，微流體器件的制作一般比較昂貴。雖然已經(jīng)開發(fā)出了低成本的基于聚合物的技術，但其不適用于電子設備目前的生產(chǎn)和組裝工藝。 另一種是冷卻劑直接與芯片背面直接接觸的方法是嵌入式液體冷卻，讓冷的液體通過直接蝕刻在半導體器件中的直的平行微管道(SPMC)泵送。這能有效將芯片背面變成了散熱器，并展現(xiàn)出卓越的冷卻性能。但是，與其他方法相比，裸片需要額外的加工過程。SPMC的主要缺點是，當液體流過時，管道中的壓力會大大增加，這意味著需要一個大功率的泵。這增加了能耗和成本，并對半導體器件產(chǎn)生具有潛在破壞性的機械應力。另一個大的缺點是芯片上會產(chǎn)生高溫梯度，這會引起熱機械應力并導致薄裸片的局部翹曲。 與SPMC相比，名為嵌入式分流微通道(EMMC)的三維冷卻系統(tǒng)在降低泵送能量需求和溫度梯度方面具有巨大潛力。在這種系統(tǒng)中，一個三維層級分流管(具有數(shù)個分配冷卻劑端口的通道部件)為嵌入式微通道提供多個入口和出口，從而將冷卻劑分流到多個平行區(qū)域。然而，將EMMC集成到電力電子器件的芯片中增加了器件制造的復雜度和成本。因此，先前報道的EMMC是作為單獨的模塊被設計和制作出來的，后續(xù)再將其結(jié)合到熱源或商用芯片上以評估其冷卻性能。 Van Erp等取得了突破，他們開發(fā)了一種一體化集成式分流微管道(mMMC)——在該系統(tǒng)的單個裸片中，EMMC與芯片集成并共同制造。因此，掩埋的通道嵌入在芯片有效區(qū)域的正下方，從而使冷卻劑能夠直接從熱源底下通過。 微芯片一體化冷卻系統(tǒng)。Van Erp等人為電子設備芯片開發(fā)了一種通用設計方案，其中，作為冷卻系統(tǒng)的微通道系統(tǒng)是與芯片共同制造的。冷水流過分流管，將水輸送到硅基微通道中。水直接從氮化鎵層下面流過，氮化鎵是一種半導體材料，氮化鎵層包含了電子器件組件(未顯示)。因此，冷水有效地散發(fā)器件產(chǎn)生的熱量，保證其具有良好的性能。頂部的金屬觸點將通道密封。 mMMC的制作過程包括三個步驟。首先，將窄縫刻蝕到覆蓋了一層半導體氮化鎵(GaN)的硅襯底中;窄縫的深度即是要制作的通道的深度。然后使用一種被稱為各向同性氣體刻蝕的工藝，將硅中的窄縫加寬到通道的最終寬度;這種蝕刻工藝還使短的通道連接起來產(chǎn)生更長的通道系統(tǒng)。最后，通道頂部的GaN層的開口被銅密封。隨后就可以在GaN層中制造電子器件。與先前報道的制作分流微通道的方法不同，van Erp及其同事開發(fā)的流程不需要分流通道和器件之間鍵合或連接。 作者還應用他們的設計和構(gòu)建方法制作了一個電力電子模塊，將交流電(a.c.)轉(zhuǎn)換為直流電(d.c.)。使用該設備進行實驗表明，僅使用0.57 W cm–2的泵功率就可以冷卻超過1.7千瓦/平方厘米的熱流密度。此外，由于消除了自體發(fā)熱引起的性能減退，液體冷卻設備展現(xiàn)出明顯高于同類未冷卻設備的轉(zhuǎn)換效率。 Van Erp和同事的結(jié)果令人印象深刻，但是與任何的技術進步一樣，要做的還很多。例如，需要進一步研究薄的GaN層的結(jié)構(gòu)完整性隨時間的變化，以了解它能夠穩(wěn)定多長時間。此外，作者使用最高工作溫度為120°C的粘合劑將設備中的微通道連接到支撐電路板上的流體運輸通道。這意味著組裝后的系統(tǒng)將無法承受更高的溫度，例如回流焊接(一種電子設備制造常用的流程)一般用到的溫度(250°C)。因此，與制造中使用溫度相匹配的流體連接方案仍有待開發(fā)。 另一個未來的研究方向是在交流直流轉(zhuǎn)換器的最新設計中采用mMMC概念。van Erp及其同事發(fā)表的設計是一個簡單的測試案例。此外，在他們的實驗中，作者僅使用液態(tài)水進行了單相冷卻(也就是說，水并沒有因為過熱變成氣體)。 在兩相流冷卻系統(tǒng)中表征器件的冷卻和電力性能將會很有用。兩相流冷卻系統(tǒng)中，液體蒸發(fā)帶走熱量。最后，在實際應用當中，水可能不是理想的冷卻劑，因為水有結(jié)冰或者直接與芯片接觸的風險。 未來的工作需要研究使用不同的液體冷卻劑。盡管仍有一些需要解決的挑戰(zhàn)，van Erp及其同事的工作是向低成本、超緊湊、高能效電力電子冷卻系統(tǒng)邁出的一大步。 他們的方法超過了目前最先進的冷卻技術，并且有望使產(chǎn)生高熱流密度的器件成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?

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  • 芯英科技，“伏羲”芯片能耗僅為進口芯片的10%

    10月15日，2020年全國雙創(chuàng)活動周浙江分會場活動暨錢塘芯谷啟動儀式在杭州舉行。活動現(xiàn)場還舉辦了錢塘芯谷揭牌儀式、芯谷首批落戶項目授牌儀式。 錢塘芯谷此次集中落戶授牌的11個半導體產(chǎn)業(yè)項目，總投資86億元，包括芯英AI芯片、至芯紫外芯片、金卡智能物聯(lián)生態(tài)科技、麥格米特高端裝備等。 據(jù)錢塘新區(qū)發(fā)布消息，芯英科技CEO楊龔秩凡表示，將在新區(qū)開展首代“伏羲”芯片研發(fā)、設計和生產(chǎn)，該芯片應用于服務器端，可通過海量數(shù)據(jù)構(gòu)建訓練平臺算法，產(chǎn)品對標英偉達V100等世界頂尖高性能AI通用芯片。除了實現(xiàn)AI通用芯片的國產(chǎn)替代以外，“伏羲”芯片能耗僅為進口芯片的10%，整體性能更優(yōu)越。 深圳芯英科技有限公司成立于2018年12月，自主研發(fā)高性能AI通用芯片，打造完整的軟硬件一體化系統(tǒng)。 錢塘芯谷位于錢塘新區(qū)核心板塊， 規(guī)劃總面積138平方公里，以半導體產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)為主導方向，重點發(fā)展集成電路、柔性電子顯示、智能終端、5G等產(chǎn)業(yè)，致力于打造半導體千億產(chǎn)業(yè)大平臺和芯片之城。 錢塘芯谷正逐步形成以集成電路為主導的“1+X”產(chǎn)業(yè)體系，以“基礎產(chǎn)業(yè)+未來產(chǎn)業(yè)”雙輪驅(qū)動，“核芯產(chǎn)業(yè)”牽引高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。

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  • 英偉達DPU，在數(shù)據(jù)中心領域?qū)τ⑻貭柕奶魬?zhàn)

    最近幾年，“顛覆”、“極致”、“革命性”等概念很容易的出現(xiàn)在科技廠商的發(fā)布會新聞中。而iPhone12的發(fā)布現(xiàn)場，蒂姆庫克就用上了“新紀元”的字眼，標志著iPhone正式地步入了5G時代新紀元。 但國內(nèi)消費者對5G已經(jīng)是見怪不怪了，蘋果自嗨的劃時代產(chǎn)品因為沒有達到市場的預期，當日股價就跌去3800億個小目標，后面就要靠銷量來證明蘋果自己有沒有跨入“新紀元”了。 相比較于關注度高的消費電子領域，本文要把重點放在大多數(shù)人不太熟悉的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)，及其更上游的數(shù)據(jù)中心計算芯片上面。因為我們看到隨著云計算的大規(guī)模普及和AI計算的指數(shù)級增長，數(shù)據(jù)中心被提到前所未有的重要位置。 最近在參加一個有關數(shù)字通信產(chǎn)業(yè)的論壇上，聽到一位中國信通院的專家的觀點是：數(shù)據(jù)中心，將成為和5G技術并肩，下一個數(shù)字技術的制高點。類似的觀點，我們也在英偉達線上2020年GPU技術大會，從黃仁勛那里聽到：數(shù)據(jù)中心已成為全新的計算單元。 黃仁勛之所以有這樣的底氣，就在于這次發(fā)布會上推出了一款全新處理器DPU，以及圍繞該處理器的軟件生態(tài)架構(gòu)DOCA。據(jù)英偉達的介紹，DPU可以和CPU、GPU相結(jié)合，構(gòu)成完全可編程的單一AI計算單元，實現(xiàn)前所未有的安全性和算力支持。 那么，DPU能否真正承擔起與CPU、GPU一樣的計算重要性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的一次巨大革新?其創(chuàng)新點到底在哪里?這些仍然是我們要去回顧和考察的問題。 一、英偉達DPU的過“芯”之處 從英偉達在GTC的介紹上來說，DPU(Data Processing Unit)處理器，其實是一種SoC芯片，其中集成了ARM處理器核、VLIW矢量計算引擎和智能網(wǎng)卡的功能，主要應用在分布式存儲、網(wǎng)絡計算和網(wǎng)絡安全領域。 DPU的主要作用就在于替代了數(shù)據(jù)中心原本用來處理分布式存儲和網(wǎng)絡通信的CPU處理器資源。在DPU之前，智能網(wǎng)卡(SmartNIC)正在網(wǎng)絡安全和網(wǎng)絡互連協(xié)議方面逐漸取代CPU。而現(xiàn)在DPU的出現(xiàn)，相當于是智能網(wǎng)卡的升級替代版本，一方面增強了智能網(wǎng)卡對網(wǎng)絡安全和網(wǎng)絡協(xié)議的處理能力，一方面又整合和加強了分布式存儲的處理能力，從而在這兩個領域更好地替代CPU，從而釋放CPU的算力給到其他更多應用。 英偉達在DPU上的技術突破，來自于去年收購以色列芯片制造公司Mellanox之后，在這家公司的硬件基礎上開發(fā)出BlueFeild系列的兩款DPU——英偉達BlueField-2 DPU與BlueField-2X DPU。 據(jù)介紹，BlueField-2 DPU具有英偉達Mellanox Connext-6 SmartNIC的所有特點，與8個64位的A72ARM處理器內(nèi)核一起，實現(xiàn)可完全編程，并能提供每秒200千兆比特的數(shù)據(jù)傳輸速率，從而加速關鍵數(shù)據(jù)中心的安全、網(wǎng)絡和存儲任務。 最核心的一點是單個BlueField-2 DPU可以提供相當于消耗125個CPU內(nèi)核所提供的數(shù)據(jù)中心服務，從而有效釋放CPU內(nèi)核的算力資源。 而BlueField-2X DPU則擁有包括BlueField-2 DPU的所有關鍵特性，其特性能夠通過英偉達安培GPU的AI功能得以增強。而在英偉達的路線圖里，未來的Bluefield-4 將會引入CUDA 和 NVIDIA AI，極大加快網(wǎng)絡中計算機視覺應用處理的速度。 另外一個值得注意的是英偉達提出配合DPU處理器的軟件開發(fā)工具包——DOCA(Data-Center-Infrastructure-On-A-Chip Architecture)。英偉達的專家將DOCA類比為數(shù)據(jù)中心服務器領域的CUDA，其意圖在于幫助開發(fā)人員在DPU加速的數(shù)據(jù)中心基礎設施上構(gòu)建相應的應用程序，從而豐富DPU的應用開發(fā)生態(tài)。 從以上介紹我們看出英偉達的兩個野心，一個是DPU試圖再一次復制“GPU替代顯示加速卡成為通用顯示芯片的路徑”，再一個是DOCA試圖再一次復制“CUDA在GPU通用化過程中所起到的開創(chuàng)生態(tài)之功”。 如果和不久前英偉達收購ARM的消息結(jié)合起來，我們看到英偉達的一個重要考量，就是以ARM架構(gòu)的CPU為核心，從服務器的應用加速擴展到服務器的全部應用場景，從而實現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心服務器領域的更大突破，目標自然是劍指英特爾CPU為代表的X86服務器生態(tài)。 而在考察DPU挑戰(zhàn)CPU霸主地位的可能性之前，我們可以簡單來了解下英偉達在數(shù)據(jù)中心的布局。 二、英偉達的數(shù)據(jù)中心“野心” 在經(jīng)歷過游戲顯卡業(yè)務的增速放緩，以及加密貨幣退潮后帶來的顯著業(yè)績下滑的影響之后，幾經(jīng)波折的英偉達終于堅定地將未來押注在了AI計算和數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)業(yè)布局上面。 2017年，英偉達的數(shù)據(jù)中心業(yè)務季度營收首次超過了5億美元，同比增長了109%，這使得黃仁勛在一次大會上大力肯定了數(shù)據(jù)中心業(yè)務的價值。 英偉達早在2008年，最初就是通過最早的Tesla GPU加速器和初級的CUDA編程環(huán)境來為數(shù)據(jù)中心進行GPU計算，試圖將更多的并行計算從CPU卸載到GPU上。這成為英偉達GPU之后進化之路的一條長期策略。 此后隨著AI計算需求在數(shù)據(jù)中心當中的爆發(fā)式增長，AI硬件正成為越來越多數(shù)據(jù)中心擴容建設的關鍵所在。當超強AI算力成為數(shù)據(jù)中心的剛需，英偉達GPU憑借強大的并行計算和浮點能力，突破了深度學習的算力瓶頸，成為AI硬件的首選。這一契機才使得英偉達能夠在數(shù)據(jù)中心的硬件版圖上站穩(wěn)腳跟，當然，英偉達的野心遠不止于此。 英偉達最主要的布局就在于2019年3月，花費69億美元收購了以色列芯片公司Mellanox，而這家公司所擅長的正是為服務器、存儲和超融合基礎設施提供包括以太網(wǎng)交換機、芯片和InfiniBand智能互連解決方案在內(nèi)的大量的數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品。而英偉達的GPU與Mellanox的互連技術結(jié)合，可以使得數(shù)據(jù)中心工作負載將在整個計算、網(wǎng)絡和存儲堆棧中得以優(yōu)化，并能實現(xiàn)更高的性能、更高的利用率和更低的運營成本。 當時，黃仁勛把Mellanox的技術看作是公司的“X因素”，也就是把數(shù)據(jù)中心改造成一個可以解決高性能計算要求的大型處理器架構(gòu)。而如今我們看到DPU的出現(xiàn)，已經(jīng)是具有這一架構(gòu)雛形的一種嘗試了。 今年，英偉達花費400億美金的天價從軟銀手中收購半導體設計公司ARM，其意圖之一就是要把ARM架構(gòu)的CPU設計應用到英偉達所要搭建的未來計算模式中，主要布局的領域就有超算、自動駕駛和邊緣計算模式。其中，基于英偉達GPU的AI運算平臺與ARM的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)合，將不僅能夠強化英偉達高性能運算(HPC)技術能力，又可以帶動英偉達數(shù)據(jù)中心業(yè)務營收持續(xù)創(chuàng)高。 可以說，英偉達在數(shù)據(jù)中心領域的成功與否，都與能否實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的規(guī)模化運算有關，從發(fā)展自研的DGX系列服務器到整合Mellanox的技術，再到借助ARM生態(tài)發(fā)展全新的數(shù)據(jù)中心計算架構(gòu)，都是為轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)中心業(yè)務所作的準備。 當然，想要實現(xiàn)這一目標，還要看下英特爾是否答應了。 三、英偉達挑戰(zhàn)英特爾，距離還有多遠 目前來說，數(shù)據(jù)中心當中，95%左右的GPU仍然還是連接到x86 的CPU之上，英偉達如果單純只是做GPU的增量，仍然無法撼動英特爾在數(shù)據(jù)中心服務器的霸主地位?，F(xiàn)在，英偉達顯然已經(jīng)不滿足于抓住增量市場，而是更希望能切入數(shù)據(jù)中心的存量市場，即設法用自己的芯片產(chǎn)品去取代英特爾(以及AMD)主導的X86 CPU。 自從英偉達開始收購ARM，外界能夠看到英偉達已經(jīng)多次顯示出其試圖利用ARM處理器進一步占領數(shù)據(jù)中心服務器市場的決心，而集成了ARM核心的DPU將成為其打入數(shù)據(jù)中心存量市場取代X86 CPU的第一個切入點。 英偉達推出DPU來切入這個市場，而非直接用ARM核心CPU來與X86 CPU直接競爭，其實是一種比較討巧的做法，相當于用集成了網(wǎng)絡、存儲、安全等任務的下一代CPU產(chǎn)品來達到逐漸替換CPU的目的，即使其中所內(nèi)涵的ARM CPU性能無法對標同一代的X86 CPU，但是整體機由于在DPU SoC上集成了專用的處理加速模塊，因此總體性能一定是超過X86 CPU的。這種有點“田忌賽馬”味道的策略，很可能成為英偉達開始替代低端X86 CPU的開始。 但是英偉達想要在中高端處理器市場來挑戰(zhàn)英特爾，還要面臨一系列的困難。 首先，正是英偉達的GPU與X86 CPU已經(jīng)形成一種非常穩(wěn)定的強互補關系。英偉達想要采用基于ARM架構(gòu)的處理器做高端服務器，還需要ARM處理器性能出現(xiàn)大幅的提升，而現(xiàn)在，這一進程并不明朗。 再一個是英特爾早已為應對英偉達的種種挑戰(zhàn)進行了相應的回應和布局。早在2017年，英特爾就宣布要開發(fā)全棧的GPU產(chǎn)品組合，而預計明年英特爾的首批GPU將在使用GPU的各個市場上發(fā)布。 為阻擊英偉達在AI計算和自動駕駛領域的擴張，英特爾也先后收購了收購了Nervana和Movidius作為邊緣AI計算的布局，收購了Mobileye作為自動駕駛的布局。并且，英特爾還在2018年宣布，將開發(fā)一個用于異構(gòu)計算的全棧開放軟件生態(tài)系統(tǒng)OpenAPI計劃，來應對CUDA生態(tài)的擴張。也就是說，英特爾不僅在英偉達的后院搞事情，同時也在建立自身的X86服務器的生態(tài)系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)中心業(yè)務對于英特爾來說，也正在成為其最核心的業(yè)務組成。2019年Q4英特爾的數(shù)據(jù)中心業(yè)務超越PC業(yè)務，成為其收入的主要來源;而在今年，英特爾對其技術組織和執(zhí)行團隊的重組，也被外界視為全面轉(zhuǎn)型數(shù)據(jù)中心業(yè)務的開始。 可以想見在未來的數(shù)據(jù)中心處理器業(yè)務上，英偉達將迎來英特爾最為強勁的保衛(wèi)戰(zhàn)和反擊戰(zhàn)，而廣大的服務器集成商或?qū)⒊蔀檫@場角力賽的受益方。 螳螂捕蟬，黃雀在后，英偉達還要面對ADM這一新對手的追趕。不久前ADM曝出要花費300億美金收購賽靈思，就被看作是叫板英特爾，阻擊英偉達的雙戰(zhàn)略。 除此之外，英偉達還要在數(shù)據(jù)中心處理器業(yè)務中面臨來自客戶自研芯片的挑戰(zhàn)。云服務商本身也不愿意完全將自身的計算核心完全交給英偉達，無論是AWS、還是谷歌、阿里巴巴、華為，都已經(jīng)在布局自己的云端處理器。 不管怎么說，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為英特爾、英偉達、AMD這些老牌芯片巨頭未來爭奪的主戰(zhàn)場，而英偉達如何能夠在X86的如日中天和云計算客戶的自研路線中，找到一個切入到中高端服務器處理器的關鍵點，剛剛發(fā)布的DPU也只能算作一個初步的嘗試。 未來數(shù)據(jù)中心的博弈，將圍繞AI、超算等所有領域全面展開，英偉達數(shù)據(jù)中心在強敵夾擊中必定任重而道遠。

    半導體 dpu 數(shù)據(jù)中心 英偉達

  • 國產(chǎn)首家汽車AI芯片創(chuàng)業(yè)公司地平線，如何實踐軟件定義汽車？

    特斯拉憑借在三電系統(tǒng)、電子電器架構(gòu)、自動駕駛、制造與銷售方面的顛覆性創(chuàng)新，受到了資本市場的青睞，市值已飆升至4000億美金，坐穩(wěn)全球汽車第一市值的寶座。 此外，特斯拉的每一個動作也成為了智能汽車行業(yè)的風向標。與此同時，中國造車勢力也實現(xiàn)逆增長，蔚來、小鵬、理想三家市值也均超過了千億人民幣。自此，智能汽車時代已經(jīng)到來。 芯片作為未來智能汽車的大腦，直接影響智能座艙和自動駕駛，自然也成為智能汽車時代的必爭之地。智能汽車面對非常復雜的環(huán)境，感知、融合、決策需要巨大的計算能力，而傳統(tǒng)的通用計算平臺的算力功耗比TOPS/W居高不下，而且算力的利用率極低，已經(jīng)成為智能汽車性能提升的瓶頸。 因此AI芯片成了車用芯片的最佳解決方案，特斯拉于2016年開始了汽車AI芯片的自研之路。特斯拉自研AI芯片的優(yōu)勢主要在于兩方面： 第一，通過自動駕駛需求的場景定義芯片，特斯拉無疑是最懂其自動駕駛場景的; 第二，特斯拉同時精通軟件算法和硬件，軟硬深度融合，實現(xiàn)從數(shù)量級上提升有效算力。 結(jié)果，特斯拉用了3年完成FSD芯片的落地，144TOPS/72W，能效比達到了2TOPS/W, 是量產(chǎn)自動駕駛AI芯片里能效比最高的。結(jié)合特斯拉的選擇，對于汽車AI芯片，我們不難推斷： 1、汽車AI芯片必將成為智能汽車的核心，AI芯片將決定汽車智能化程度; 2、場景定義芯片，通過軟件算法和硬件的結(jié)合是AI芯片的關鍵; 3、芯片的深度定制導致合作模式的轉(zhuǎn)變，車企若不自研芯片，那與芯片公司的協(xié)作需要進一步加深，將打破傳統(tǒng)的Tier2→Tier1→OEM逐級合作模式。 中國智能汽車的AI芯片產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 回到本土，我國有著世界上最好的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境和最好的通信技術，有著中國速度加持，并且有著被芯片掐脖子憋著的一口氣，智能汽車時代是中國引領世界的絕佳時機。那么，我國又應該如何應對?對于汽車芯片的布局我國主要分為三類： 第一類，類似于特斯拉通過車企整合垂直產(chǎn)業(yè)鏈的做法，吉利投資的芯擎科技，將從智能座艙芯片切入汽車芯片領域。在半導體方面深耕多年的比亞迪，在IGBT、指紋芯片、MCU和BMS相關芯片有一些積累，至于AI芯片未來是否有布局就不得而知，畢竟跟同城兄弟華為合作也是不錯的選擇; 第二類，百度、阿里、華為等互聯(lián)網(wǎng)和ICT公司已經(jīng)從AI芯片、OS到生態(tài)的全面布局; 第三類，圍繞汽車AI芯片展開創(chuàng)業(yè)的創(chuàng)業(yè)型公司，如地平線、寒武紀、黑芝麻、芯馳科技等。根據(jù)車智君了解，現(xiàn)在國內(nèi)大大小小的AI芯片公司已經(jīng)有數(shù)十家。 從2020年9月到10月，華為、百度、地平線、黑芝麻都紛紛在各自的發(fā)布會上展示出了自己的AI芯片產(chǎn)品。在AI芯片早期競爭階段，可能都聚焦在峰值算力上。但對于AI芯片，能有效的指標是：有效算力(算力利用率)、算力能耗比(TOPS/W)、成本和量產(chǎn)能力。 這里面吸引到車智君眼光的是地平線，2015年成立的汽車AI芯片公司，比特斯拉成立芯片團隊還早一點。地平線作為全球第一家新興汽車AI芯片公司，從量產(chǎn)落地到新品開發(fā)都取得了階段性的成果，在其2020北京車展的發(fā)布會上有四大亮點。 亮點一：產(chǎn)品性能行業(yè)領先，算力能耗比媲美特斯拉。 發(fā)布會主角 “征程3”是地平線車載AI芯片的進一步迭代。征程3采用16納米工藝，基于地平線自主研發(fā)的BPU2.0架構(gòu)，AI算力達到5 TOPS，典型功耗僅為2.5W，算力功耗比與FSD芯片一樣，達到了2TOPS/W，具有高性能、低功耗、拓展性強、安全可靠的特點，支持高級別輔助駕駛、智能座艙、自動泊車輔助、高級別自動駕駛及眾包高精地圖定位等多種應用場景。 “征程3具有極高的AI算力有效性，能耗比超越多款行業(yè)主流芯片，而且具有出色的圖像接入和處理能力，不僅支持基于深度學習的圖像檢測、分類、像素級分割等功能，也支持對H.264和H.265視頻格式的高效編碼，是實現(xiàn)多通道AI計算和多通道數(shù)字視頻錄像的理想平臺?！庇鄤P介紹說，征程3不僅性能優(yōu)異，而且靈活開放，客戶可使用地平線算法樣例、AI芯片工具鏈，以及進行應用開發(fā)所需的全套工具，快速實現(xiàn)產(chǎn)品級應用落地。面向未來，地平線即將推出更強大的征程5，針對高等級自動駕駛場景，單芯片達到96 TOPS的AI算力，支持16路攝像頭，組成的自動駕駛計算平臺具備192-384 TOPS算力，可支持L3-L4級自動駕駛，據(jù)說已經(jīng)斬獲車型定點?！暗仄骄€是首個通過國際權(quán)威的 TV ISO 26262功能安全流程認證的中國AI芯片公司，征程5按照ASIL B(D)打造，應用滿足汽車行業(yè)最高安全級別ASIL D要求。”余凱說：“地平線還計劃推出性能更為強勁的車規(guī)級AI芯片征程6，算力超過400 TOPS，滿足ASIL C級功能安全?！? 亮點二：創(chuàng)新協(xié)作模式，與車企深度協(xié)作，通過場景定義芯片，車企投資與業(yè)務的雙重綁定。 發(fā)布會上發(fā)布的廣汽版征程3是由地平線和廣汽聯(lián)合定義的，滿足了廣汽在汽車智能化方面的量產(chǎn)規(guī)劃和差異化需求，價值最大化的實現(xiàn)了廣汽智能駕駛和智能座艙的相關功能。除了在業(yè)務上的深度協(xié)作，廣汽資本也戰(zhàn)略投資了地平線，實現(xiàn)資本和業(yè)務的雙重綁定。此外，地平線在智能駕駛領域已同奧迪、一汽紅旗、上汽集團、長安汽車、比亞迪、理想汽車、長城汽車等車廠達成深度合作，初步建成覆蓋智能駕駛和智能座艙的智能汽車芯生態(tài)。未來，地平線將自己定位為 Tier2 供應商, 堅持以“芯片+算法+工具鏈”為基礎平臺，結(jié)合整套數(shù)據(jù)閉環(huán)的能力進行底層技術開放賦能。 亮點三：開放平臺、做智能汽車的賦能者 車企與供應商的合作向來都存在著博弈，而在智能智車時代如何減少博弈、深化合作?開放也許是最好的要是，而地平線“天工開物”AI開發(fā)平臺(Horizon OpenExplorer)將算法、芯片以及產(chǎn)品快速迭代能力開放給客戶。 基于自研AI芯片打造的地平線“天工開物”AI開發(fā)平臺，由模型倉庫、AI芯片工具鏈及AI應用開發(fā)中間件三大功能模塊構(gòu)成，包含面向?qū)嶋H場景進行AI算法和應用開發(fā)的全套工具，最大限度地方便客戶進行個性化的應用開發(fā)，全面支持客戶快速構(gòu)建場景應用。 本次發(fā)布會推出升級版的“天工開物”AI開發(fā)平臺2.0，新加入完整的數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)方案。地平線數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)賦能合作伙伴實現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集標注、模型訓練優(yōu)化、仿真評測，到模型OTA部署，端到端的數(shù)據(jù)迭代閉環(huán)，打造具備覆蓋整車整個生命周期的持續(xù)進化能力。 亮點四：多場景商業(yè)化落地，造血能力強 創(chuàng)業(yè)公司面臨的首要問題是生存，而芯片行業(yè)又是一個技術要求高、資金投入高，回報周期長的行業(yè)，創(chuàng)業(yè)門檻極高。對此，地平線做出了一個很好的商業(yè)實踐，2019年智能駕駛業(yè)務實現(xiàn)上億元營收。 地平線副總裁兼智能駕駛產(chǎn)品線總經(jīng)理張玉峰說：“地平線與主機廠和一級供應商保持緊密合作，進行中的合作項目超過50個，已簽下20余個前裝定點項目，預計裝車輛可達數(shù)百萬臺，2020年內(nèi)將有6款搭載地平線車載AI芯片的量產(chǎn)車型上市。” 在車展期間，地平線與合作伙伴聯(lián)合展出征程系列芯片賦能的高級輔助駕駛(ADAS)、高級別自動駕駛、智能座艙及眾包高精地圖定位等多個面向中國駕駛場景的落地方案，地平線近期也與追勢科技、大陸深化戰(zhàn)略合作。 今年，地平線與中海庭在武漢完成了眾包自動采集成圖和更新方案在近百輛車次上的技術驗證，服務武漢智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應用。 今年，長安汽車與地平線基于該芯片聯(lián)合開發(fā)了智能座艙NPU計算平臺，并搭載在其今年推出的全新車型UNI-T上，可實現(xiàn)視線追蹤、分級疲勞檢測、多模唇語識別、駕駛員行為識別、智能情緒抓拍和手勢識別等創(chuàng)新性主動式交互功能。征程2業(yè)已成為首個上車量產(chǎn)的國產(chǎn) AI 芯片。長安UNI-T上市3個月銷量超3萬臺。 9月22日，全球首發(fā)搭載自動駕駛中國芯的純電SUV奇瑞螞蟻正式上市，搭載地平線征程2車規(guī)級AI芯片，實現(xiàn)了L2+級自動駕駛。 近期，地平線與美國自動駕駛技術公司COAST Autonomous達成戰(zhàn)略合作，搭載地平線Matrix自動駕駛計算平臺的COAST無人車將在美國城市中心、社區(qū)和校園等低速自動駕駛場景中部署。 回歸到開篇提到的特斯拉為何自研芯片的問題，除了傳統(tǒng)芯片產(chǎn)業(yè)難以滿足智能汽車的定制化需求，再就是特斯拉即精通軟件又精通硬件才有實力打造最適合自動駕駛的AI芯片，那對于地平線而言，他們面對的是互聯(lián)網(wǎng)更加發(fā)達、數(shù)據(jù)更加豐富、速度更加快的中國智能汽車市場，有著絕佳的成長土壤。 此外，地平線前期花了較大的精力在ADAS方面的算法和軟件開發(fā)，在軟件和硬件融合層面，中國創(chuàng)業(yè)公司可能無人能出其右。前百度IDL常務副院長，地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱，經(jīng)常說：“我們是軟件算法里面最懂硬件的，硬件里面最懂軟件的。”這正是開發(fā)AI芯片的一項關鍵能力。 智能汽車時代已經(jīng)到來，軟件定義汽車成為新的趨勢，再加上國家新基建政策對芯片產(chǎn)業(yè)的加持，通過市場和政策的雙重加作用，AI芯片勢必得到高速發(fā)展。 相比于特斯拉強大的垂直資源整合能力，我國汽車產(chǎn)業(yè)更加分散，更適合分工協(xié)作和聯(lián)合創(chuàng)新，從目前進展來看，華為、地平線均是各個車企不錯的選擇。

    半導體 特斯拉 智能汽車 地平線

  • 新興產(chǎn)業(yè)邊緣計算與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心

    隨著實際應用的需求，邊緣計算已經(jīng)不只是個概念，具有越來越重要的應用意義。邊緣計算之所以受到重視，主要是因為海量增長的數(shù)據(jù)已經(jīng)使得傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心以及云計算平臺難以招架，此時，處于大型數(shù)據(jù)中心和端側(cè)之間的微縮版“小型數(shù)據(jù)中心”(邊緣計算就在這里發(fā)生)應運而生。 它的主要特點包括：低延遲，因為算力部署在設備側(cè)附近，響應實時性強;低帶寬運行，因為接近用戶，所以不需要高傳輸帶寬;安全，因為數(shù)據(jù)在本地采集，本地分析、處理，從而減少了數(shù)據(jù)暴露在公共網(wǎng)絡的機會，保護了數(shù)據(jù)隱私。 可以說，邊緣計算與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心和云計算既有很強的協(xié)同關系，也存在著一定的競爭關系。這樣，包括微軟、亞馬遜、谷歌，阿里、華為、百度等云服務巨頭廠商在內(nèi)的各路神仙都在積極部署邊緣計算。這就給眾多芯片廠商提供了更加廣闊的市場發(fā)展空間。 一、老牌兒勁旅的爭奪 數(shù)據(jù)中心和云計算的核心芯片就是CPU，而這正是英特爾這個“計算王”稱霸行業(yè)多年的根基所在，其CPU在企業(yè)級計算領域的市占率一直保持在90%左右。然而，邊緣計算會帶來的紅利給了英特爾不小的緊迫感，近些年，該公司越來越重視在邊緣側(cè)算力的布局，特別是在工業(yè)邊緣計算，以及多接入邊緣計算 (MEC) 平臺推廣方面不遺余力，還特別推出了專門適用于邊緣側(cè)的至強Xeon D等一系列芯片。 近些年，英特爾在數(shù)據(jù)中心的最強勁競爭對手非英偉達莫屬了。由于抓住了GPU在數(shù)據(jù)中心所需的AI算力這一風口，使得英偉達在企業(yè)級計算領域的風頭幾乎蓋過了英特爾，為了追趕英偉達，英特爾先后收購了幾家AI初創(chuàng)公司，最具代表性的就是Nervana和Habana Labs，這當中也經(jīng)歷了各種不如意和挫折，在用AI芯片這一新產(chǎn)品捕獲大客戶“芳心”的道路上，老牌兒企業(yè)也是一路艱辛。 在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心業(yè)務優(yōu)勢被一點點蠶食的情況下，英特爾正在用其最擅長的CPU拓展著邊緣計算市場，這也正是英特爾的優(yōu)勢所在。而憑借GPU逐步做大數(shù)據(jù)中心市場之后，英偉達的雄心也在膨脹，同樣瞄準了具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ倪吘売嬎闶袌?，也正是因為如此，其對Arm發(fā)起了并購邀約。 在公開收購Arm之前，英偉達就已經(jīng)推出過專門用于邊緣側(cè)的計算芯片，典型代表是邊緣超級AI計算機Jetson Xavier NX，還包括Jetson AGX Xavier，Jetson TX2系列和Raspberry Pi競爭對手Jetson Nano。Jetson Xavier NX運行在基于Arm的Carmel微體系結(jié)構(gòu)的六核SoC上?？梢姡ミ_的邊緣計算芯片與Arm關系緊密，而Arm與英特爾CPU相比，雖然整體性能仍有差距，但其低功耗特性，以及適中的算力，與邊緣側(cè)計算需求不謀而合，這正可以拓展英偉達在CPU方面的空白，同時又可較為平滑地過渡到邊緣計算應用領域。 英偉達還于今年推出了新款EGX平臺，該平臺能夠?qū)崟r感知、理解和處理數(shù)據(jù)，無需首先將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端或數(shù)據(jù)中心。據(jù)悉，EGX平臺可以從基于Jetson Nano處理器的輕型服務器——能夠以幾瓦的功耗每秒鐘處理0.5萬億次操作，擴展到基于邊緣服務器NVIDIA T4機架的微型數(shù)據(jù)中心——可以每秒完成10000萬億次操作。該公司在邊緣側(cè)應用領域的芯片產(chǎn)品越來越多，如果能夠成功收購Arm，將為其與英特爾在該領域的競爭增添一枚重重的砝碼。 談到企業(yè)級計算CPU，就一定會想起英特爾的老對手AMD。后者本來已經(jīng)無還手之力了，在該領域的市占率一度下降到了1%。然而，在新任CEO Lisa Su的帶領下，臥薪嘗膽、苦練內(nèi)功，制定了符合市場需求的產(chǎn)品路線，在正確的道路上越走越快，5年時間內(nèi)，其PC端CPU市場份額已經(jīng)達到了37%左右，企業(yè)級計算的市占率也從低谷期的1%上升到了8%。 然而，企業(yè)級市場的競爭壁壘要遠大于PC端的，也正是因為如此，英特爾90%的市場份額依然難以撼動，如果只靠研發(fā)產(chǎn)品這一條腿的話，很難保持持久的競爭力，兩條腿走路才能更有力量且持久，而另一條腿就是并購，因此，AMD收購賽靈思恰逢其時。 雖然這一并購案還未得到官方證實，但從產(chǎn)品組合以及融合發(fā)展策略上來看，對賽靈思的收購，對AMD來說，沒有比這更優(yōu)的方案了。 單靠CPU與英特爾在企業(yè)級市場競爭，已經(jīng)顯得心有余而力不足，如果能整合賽靈思的FPGA，顯然會增大AMD的競爭砝碼。更重要的是，CPU+FPGA的組合，可以使AMD在具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ倪吘売嬎泐I域更得心應手，不只局限于增量空間有限的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心市場。 作為FPGA行業(yè)的霸主，賽靈思也一直在拓展其在企業(yè)級計算市場(這里主要是指數(shù)據(jù)中心和云計算)的發(fā)展空間，不過，與CPU相比，F(xiàn)PGA并沒有算力方面的優(yōu)勢，而這也是其一直未能在數(shù)據(jù)中心闊步前進的重要原因，不過，F(xiàn)PGA的靈活性及其在通信方面的優(yōu)勢，也是CPU無法比擬的。也正是憑借這些特色，賽靈思在工業(yè)、醫(yī)療、航空航天、衛(wèi)星通信等領域發(fā)展得如魚得水，而這些領域正是邊緣計算的主要市場所在。因此，相比于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，F(xiàn)PGA在邊緣計算方面是有優(yōu)勢的。這或許是AMD收購賽靈思的一個重要原因，CPU+FPGA的強強聯(lián)合，可以使AMD在邊緣側(cè)的競爭力倍增。 談到邊緣計算，就不得不提另一家重要的廠商，它就是Marvell。作為企業(yè)級計算和通信芯片的重要一支，過去幾年，該公司經(jīng)過多次重組和并購，逐步剝離掉消費類等業(yè)務，將資源都集中在企業(yè)級芯片的研發(fā)和市場拓展上了，特別是收購Cavium以后，將Arm架構(gòu)處理器和邊緣計算應用作為了重點拓展領域。 如前文所述，Arm處理器在邊緣計算應用領域有先天優(yōu)勢，將重點放在Arm上的Marvell自然不會錯過這塊市場，特別是推出ThunderX系列處理器之后，更凸顯了其在該領域的發(fā)展雄心，目前，該系列已經(jīng)推出兩代產(chǎn)品，并承諾每兩年升級一次。2018年的ThunderX2基于ARM v8.1架構(gòu)，今年推出了第三代ThunderX3，第四代ThunderX4有望于2022年面世。 企業(yè)級計算、通信和存儲是Marvell的三大核心業(yè)務，通信是重中之重，該公司這方面的業(yè)務也在向邊緣計算傾斜，具體芯片就不在此詳述了。 二、新勢力 以上提到的都是在市場上摸爬滾打了幾十年的老牌兒企業(yè)，它們要么看到了邊緣計算的市場發(fā)展前景，盡量早布局，要么就是其產(chǎn)品在邊緣計算領域有先天優(yōu)勢，從而被看中，以并購或資產(chǎn)重組的方式進一步提升競爭力。 此外，由于邊緣計算是新興市場，就必定有新的年輕企業(yè)看到機遇并加入戰(zhàn)團。 有幾家做Arm服務器芯片的初創(chuàng)企業(yè)越來越多地受到了業(yè)界關注，如Ampere等，它們的產(chǎn)品很有特色，但局限于當前的Arm架構(gòu)性能，要想在高性能數(shù)據(jù)中心和云計算應用上與傳統(tǒng)的x86架構(gòu)CPU競爭，還是有很大難度。但是，這些處理器在SBC企業(yè)級計算，以及邊緣側(cè)應用領域，還是有不錯發(fā)展前途的。 除了Arm服務器芯片之外，還有一些新興產(chǎn)品企業(yè)也有望在邊緣計算領域謀得紅利，如嵌入式FPGA企業(yè)，它們將FPGA進行了IP化處理，不再是傳統(tǒng)的FPGA芯片，而是向客戶提供FPGA的IP，可以嵌入客戶設計的SoC中。這種FPGA幾乎可以覆蓋所有傳統(tǒng)FPGA芯片的應用場景，但又不限于這些應用，還會有拓展。這在未來的邊緣計算領域也會有發(fā)揮其優(yōu)勢的空間。 三、結(jié)語 與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，邊緣計算屬于新興應用領域，且市場發(fā)展空間十分可觀，這就為相應計算芯片的發(fā)展和創(chuàng)新提供了土壤。 無論是老牌芯片企業(yè)、初創(chuàng)型公司，還是涉足數(shù)據(jù)中心和邊緣計算芯片的大型云服務提供商，都在積蓄力量，以求獲得未來競爭的主動權(quán)。

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  • 解讀地平線一芯多用的AI汽車芯片

    芯片作為未來智能汽車的大腦，直接影響智能座艙和自動駕駛，自然也成為智能汽車時代的必爭之地。智能汽車面對非常復雜的環(huán)境，感知、融合、決策需要巨大的計算能力，而傳統(tǒng)的通用計算平臺的算力功耗比TOPS/W居高不下，而且算力的利用率極低，已經(jīng)成為智能汽車性能提升的瓶頸，因此AI芯片成了車用芯片的最佳解決方案。 在AI技術的加持下，汽車將會越來越類似高級機器人，它不但能自動駕駛，還能提前察覺到車內(nèi)乘員的需求，并及時做出相應的回饋。前景當然是美好的，但是要實現(xiàn)這些以往只存在于科幻電影里的應用，還面臨著諸多挑戰(zhàn)。最關鍵的部分在于AI技術需要更全面更完善的算法，以及性能更強大的芯片。 在經(jīng)歷了過去一年美國對華為的持續(xù)打壓之后，相信大家對芯片行業(yè)已經(jīng)不再陌生了。中國雖然在芯片的制造方面還面臨很多瓶頸，但是在芯片設計方面已經(jīng)具備了不俗的實力。具體到車規(guī)級AI芯片領域，成立于2015年的地平線就是一家非常值得關注的公司。 在2020北京車展上，地平線發(fā)布了全新的征程3芯片，更強大的征程5也即將推出。而在應用層面，目前地平線的車規(guī)級AI芯片已經(jīng)已成功簽下兩位數(shù)的量產(chǎn)定點車型。 說起汽車上的芯片，稍有了解的朋友可能會立馬想到特斯拉的FSD芯片、華為的MDC芯片，又或者是高通的820A芯片、華為的麒麟710A芯片。 實際上，前者和后者是兩種不同的芯片。特斯拉FSD和華為MDC屬于智能駕駛芯片，針對的是駕駛輔助或者高級別自動駕駛功能;高通810A和華為麒麟710A屬于智能座艙芯片，針對的是車內(nèi)大屏以及各種交互功能。地平線的獨特之處在于，它專注于AI加速運算，并且可以用一款芯片實現(xiàn)多種功能。 在2019年8月，地平線推出了中國首款車規(guī)級AI芯片——征程2，并且很快受到了車企的追捧。今年，長安汽車與地平線基于該芯片聯(lián)合開發(fā)了智能座艙NPU計算平臺，并搭載在新車UNI-T上，征程2芯片讓長安UNI-T具備了車內(nèi)場景化感知能力，并可以基于感知結(jié)果為用戶提供更精準的智能推薦以及智能車控等服務。 地平線征程2車規(guī)級AI芯片。 AI人工智能技術在長安UIN-T車內(nèi)有非常廣泛的應用。中控屏處于熄屏狀態(tài)時，注視屏幕1s即可喚醒屏幕;臨近高速下道路口時，車輛通過視線追蹤技術，結(jié)合轉(zhuǎn)向燈、方向盤轉(zhuǎn)角、車速等信息，判斷駕駛者是否分心并及時提醒;車輛可識別眨眼和打哈欠的頻次，判定疲勞駕駛等級，并及時提醒駕駛者。這背后離不開征程2芯片的支持。 隨后，奇瑞的全新純電SUV螞蟻也搭載了征程2芯片。在這款車上，征程2芯片扮演的是智能駕駛芯片的角色，幫助奇瑞螞蟻實現(xiàn)了L2+級別的駕駛輔助功能。 奇瑞螞蟻將采用地平線的征程2芯片作為ADAS高級駕駛輔助功能的芯片。 同一款芯片在不同車型上的不同作用，充分說明了地平線芯片“一芯多用”的特點。據(jù)了解，地平線的征程系列芯片是一種平臺化的芯片，通過軟件可以使得它多元化，從而覆蓋很多不同場景的應用需求。廠商不用再針對每一個細致問題去做一顆定制化芯片，研發(fā)成本可以通過更廣泛的應用場景而被分攤。這就是軟件定義汽車或者軟件定義硬件的一個集中表現(xiàn)。 基于征程芯片的Matrix智能駕駛環(huán)境感知解決方案能夠較好地支持駕駛輔助和自動駕駛功能。 目前，地平線已經(jīng)推出了征程2和征程3兩款車規(guī)級AI芯片。征程2芯片采用28nm制程工藝，算力為4TOPS(萬億次/秒)，功耗為2W。征程3芯片采用16nm制程工藝，算力為5TOPS(萬億次/秒)，功耗為2.5W，它可以支持高級別輔助駕駛、智能座艙、自動泊車輔助及眾包高精地圖定位等多種應用場景。通過多顆征程3芯片組成計算平臺，還可以支持L3級別的自動駕駛功能。可以看到，地平線的芯片在算力上并不突出，其優(yōu)勢在于有非常高的計算精度，因此算力的有效利用率很高。 地平線征程3車規(guī)級AI芯片采用更先進的制程工藝，算力有所提升，功能更加強大。 正在研發(fā)中的征程5芯片在算力上會有一個飛躍，其單芯片的AI算力達到了96TOPS，可以支持16路攝像頭。多顆征程5芯片組成的自動駕駛計算平臺具備192-384TOPS算力，可支持L3-L4級自動駕駛。 立足于本土，地平線的產(chǎn)品不但在成本和性能上具備一定的優(yōu)勢，而且與車企之間能夠有更緊密的合作，能夠幫助車企用好芯片。地平線不僅提供芯片，還可以提供算法和開發(fā)工具，對于車企提出的問題，傳統(tǒng)供應商可能需要半個月以上的時間才能給出反饋，而地平線只需要半個小時。 基于這些優(yōu)勢，地平線對未來有十足的信心，提出了今年10萬顆、明年突破50萬顆的量產(chǎn)裝機目標。而在更加長遠的維度上，地平線將爭取在中國的ADAS芯片市場占到一半以上的市場份額。

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  • Cree被更多人看好的原因

    在LED芯片領域，一定繞不過美國Cree，歐洲飛利浦、歐司朗，日本日亞化學與豐田合成等公司。這些IDM企業(yè)憑借其業(yè)務模式的優(yōu)勢，在LED領域建立了領先的優(yōu)勢，公司推出的產(chǎn)品也備受好評。Cree制造的正向電壓低、超薄厚度、發(fā)熱性低、針對靜電放電(ESD)的高容限/耐受、使用壽命長久等典型特征的LED燈珠，使Cree在LED芯片領域一騎絕塵。 但是2020財年對于Cree(CREE.US)而言都是充滿挑戰(zhàn)的一年。例如，在最近結(jié)束的會計年度的四個季度中，收入和EBITDA均下降。但是，盡管基本面似乎在惡化，但Cree的股價在2020年仍大幅跑贏大盤。接下來將解決造成這種情況的原因。 1、2020財年盈利結(jié)果 Cree在發(fā)布第四季度報告時總結(jié)了可謂艱難的一年。第四季度收入同比下降18%至2.057億美元。Cree的非GAAP凈虧損也達到了2000萬美元。利潤率持續(xù)下降?？傮w而言，第四季度更多的是基本面惡化而不是改善。 其實第四季度的表現(xiàn)并不是什么例外。在整個2020財年，CREE的 收入同比下降16%至9.039億美元。Cree年終的非公認會計原則凈虧損為4,910萬美元。與上一年相比，2020財年的毛利率下降了800-900個基點。 前景并不好。Cree預計2021財年第一季度將進一步虧損。指導要求第一季度收入為2.032-2.1億美元，中點同比下降13.5%。Non-GAAP凈虧損預計為22-26M美元，比去年更差。因此，總的來說，Cree沒有太多要報告的內(nèi)容。 2、商業(yè)環(huán)境的惡化蔓延到其他領域 Cree不僅在2020財年看到其收入和利潤下降。下表還顯示了其他方面的一些變化。以Wolfspeed細分市場為例。在2019財年，Wolfspeed同比增長64%，從3.286億美元增長至5.382億美元。這幫助抵消了當年LED產(chǎn)品下降9%的情況。注意，Wolfspeed包括碳化硅(“ SiC”)和氮化鎵(“ GaN”)材料，功率器件和RF器件。 但是Cree無法在2020財年保持這一增長水平。2020財年，Wolfspeed同比收縮13%至4.707億美元。另一方面，Wolfspeed的表現(xiàn)仍優(yōu)于LED領域，后者在2020財年下降了20%。CREE將這種變化歸咎于幾個因素： “與2019財年相比，2020財年Wolfspeed部門的收入減少主要是由于中美之間持續(xù)的貿(mào)易爭端，亞洲需求減弱以及COVID-19爆發(fā)導致客戶需求受到限制?！? 看來中國與Cree收入的下降有很大關系。2018財年，中國市場占收入的42%，但到2020財年，這一比例降至29%。來自中國的收入在兩年內(nèi)下降了大約三分之一。相比之下，其他市場的表現(xiàn)要好得多，如下所示。 中國近期的疲軟大部分與華為有關，后者是Cree公司已停止與之開展業(yè)務的公司。在第四季度的收益電話中，CREE表示： “因此，就華為而言，我們在一年的大部分時間里都沒有向華為發(fā)貨，而且在我們的任何未來預測或預測或您的情況中，我們都做好了沒有華為收入的準備?！? 3、Cree的股票似乎并不關心基本面的惡化 但從股票來看，投資者似乎對這些視而不見。 Cree顯然在2020財年沒有好年景。但是公司的努力可以追溯到更久以前。如上圖所示，過去幾年，公司的收入一直呈下降趨勢。在經(jīng)歷了幾年的快速增長之后，2014財年的年收入達到了16.48億美元的峰值，但此后下降了近一半，至2020財年的9.04億美元。在同一時期內(nèi)，EBITDA從3.11億美元增至負5800萬美元。 但是，盡管Cree面臨著所有明顯的不利因素，但該股的表現(xiàn)仍然出色。年初至今，Cree的升值幅度為38.8%，大大超過了半導體行業(yè)的同行。例如，iShares PHLX半導體ETF(SOXX)是由30家半導體公司組成的ETF。Cree包含在其股份中。年初至今，SOXX的漲幅為20.2%，略高于Cree同期漲幅的一半。 4、大家看好Cree的原因 Cree的價格走勢表明，相當多的人將賭注押在Cree上。如果人們認為即將到來的好時機，人們可以并且會忽略季度數(shù)字疲軟。在Cree這里，人們認為弱的季度數(shù)字可以忽略，因為這些數(shù)字在不久的將來會有所改善。。 如前所述，Cree是SiC和GaN材料及相關產(chǎn)品的供應商。半導體通常由硅制成，但是硅芯片具有許多缺點，例如帶隙能量低，導熱系數(shù)低和開關頻率限制。這就是對SiC和GaN受歡迎的原因。它們解決了這些缺點。 SiC和GaN是兩種具有更好的導熱性，更高開關頻率和更高溫度的寬帶隙半導體，可以耐受更高電壓，因此在做器件的時候使用SiC和GaN，可使芯片更小，更輕，更快，更高效和更可靠。這些屬性在許多應用中，尤其是在電源應用程序中是理想的。例如，SiC和GaN廣泛用于5G基站，尤其是功率放大器和RF芯片。 將來對SiC和GaN的需求很有可能會增加。例如，一些預測看碳化硅市場以19.3%的復合年增長率增長至2025年，由于從電力電子與電力汽車的需求。這對包括Cree在內(nèi)的供應商來說是個好兆頭。 但是，值得一提的是，快速增長的市場也可以吸引該領域日益激烈的競爭。例如，據(jù)報道，中國將在十月下旬公布其下一個五年計劃時將重點放在半導體上。重點將放在包括SiC和GaN在內(nèi)的第三代半導體上。 其他公司可能尋求在市場上扮演更大的角色。例如，安森美半導體公司，微芯科技，英飛凌技術公司，瑞薩電子公司和意法半導體都投入其中。在日益擁擠的市場中，每個人都可以讓Cree搶錢。Cree可能會憑借Wolfspeed與SiC和GaN市場一起增長，但其他公司也希望這樣做。并非每個人都能在這樣的環(huán)境中蓬勃發(fā)展。 乍一看，Cree似乎像一個謎。該公司一直在商業(yè)方面努力。第四季度和2020財年的最新收益報告也不例外。兩家公司的收入和收益均大幅下降。該預測要求最高和最低線進一步縮小。假設基于這些標題而懲罰這樣一家公司的股票將是不合理的。 但是，事實離真相還很遠。盡管季度間盈利疲軟，但Cree迄今的表現(xiàn)仍較年初增長39%。相比之下，半導體ETF SOXX和SPDR S&P500分別落后于年初至今20%和3.8%的漲幅。當一家公司做得不好時，這種收益似乎是沒有根據(jù)的。 一旦您了解了Cree產(chǎn)品線的戰(zhàn)略性質(zhì)，情況就會變得更加清晰。Cree的產(chǎn)品可以幫助釋放5G和電動汽車等許多改變游戲規(guī)則的行業(yè)的全部潛力。 即使Cree目前是領先的供應商，它也沒有壟斷地位。第三代半導體市場尚未成熟，一切仍然敞開著，這意味著任何人都可以成為贏家。

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  • ICinsights預測：2020年中國在純晶圓代工市場的份額將為22%

    ICinsights報告顯示，2018年純晶圓代工市場在當年的所有增長幾乎全部由中國大陸提供;到2019年，雖然受到中美貿(mào)易戰(zhàn)的影響，但是中國大陸在晶圓代工市場貢獻的市場份額達到21%;盡管2020年疫情對中國經(jīng)濟產(chǎn)生重大影響，但是預測估計，今年中國在純晶圓代工市場的份額將為22%，比十年前高出17個百分點。 預計日本仍將是純晶圓代工銷售的最小市場，今年的市場份額僅為5%(比2010年的份額僅增長2個百分點)。預計到2020年日本的晶圓代工市場價值約為36億美元，日本的純晶圓代工銷售份額預計將約為2020年美洲純晶圓代工市場(351億美元)的10%。 IC Insights認為，未來純晶圓代工服務的日本市場只會略有增長。日本的無晶圓廠IC公司基礎設施很小，預計未來五年不會增長太多。因此，預計日本晶圓廠需求的幾乎所有增長都將來自利用IC代工服務的大量日本IDM(例如瑞薩，東芝，索尼等)。 海思和其他無晶圓廠IC公司在中國大陸的興起增加了該國對代工服務的需求。圖2顯示了IC Insights列出的2018-2020年中國頂級純晶圓代工廠家的銷售額。 總體而言，中國的純晶圓代工銷售額在2019年增長了10%，達到118億美元，遠好于去年純晶圓代工市場總量下降1%的水平。此外，預計到2020年，對中國的純晶圓代工銷售將增長26% 如圖所示，聯(lián)電在中國的銷售額增長最快，躍升了19%。增長的動力來自其位于中國廈門的Fab 12X的持續(xù)增加，該工廠于2016年底開業(yè)。該晶圓廠目前的月產(chǎn)能為1.87K 300mm晶圓。預計到2021年中期將完成每月25,000片晶圓的擴展。 在2018年躍升59%之后，臺積電在中國的銷售額在2019年又增長了17%，達到69億美元。因此，去年臺積電的銷售額增長幾乎全部來自中國市場，中國在該公司銷售中所占的份額從2016年的9%增至2019年的20%，翻了一番以上。 2020年，總部位于中國大陸的中芯國際和中國臺灣的臺積電在中國大陸的預計銷售預計將增長將分別達到32%和30%。對于中芯國際來說，今年該公司在中國大陸的銷售額將增長32%，這與該公司在2019年錄得的中國銷售額下降7%相比有了很大的轉(zhuǎn)變。 去年下半年，臺積電在中國的銷售強勁，這得益于其向無晶圓廠IC供應商海思(HiSilicon)銷售7納米應用處理器。 2020年上半年，臺積電在中國的大陸銷售額持平于每季度2.2至23億美元。鑒于臺積電向海思的設備出貨已于9月中旬結(jié)束，因此該收入能否在20年4季度被其他中國公司的銷售所取代尚待觀察。

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  • 半導體制程，由28nm向3nm的大躍進

    半導體制程發(fā)展到28nm節(jié)點的時候，就達到了芯片性能與成本的完美平衡。但是14nm、10nm、7nm、5nm，以及2022年就可以實現(xiàn)量產(chǎn)的3nm制程，不斷刷新著業(yè)界對先進制程技術的認知。28nm之后的先進制程技術迭代速度超過了之前所有制程節(jié)點的發(fā)展速度，實現(xiàn)量產(chǎn)的廠家越來越少，但是對其產(chǎn)品的要求越來越多。 以智能手機為代表的便攜式電子產(chǎn)品的快速迭代，對芯片的PPA提出了更高的要求，打破了性能與成本的平衡狀態(tài)，為了得到更小尺寸，更高性能的芯片，成本已被一些產(chǎn)商放在了次要位置(前提是有巨量的芯片需求，從而可以攤薄單個芯片成本)。 1、28nm 在設計成本不斷上升的情況下，只有少數(shù)客戶能負擔得起轉(zhuǎn)向高級制程節(jié)點的費用。因此，就單位芯片成本而言，28nm優(yōu)勢明顯，可以保持較長生命周期。一方面，相較于40nm及更落后制程，28nm工藝在頻率調(diào)節(jié)、功耗控制、散熱管理和尺寸壓縮方面具有顯著的優(yōu)勢。另一方面，由于20nm及更先進制程采用FinFET技術，維持高參數(shù)良率以及低缺陷密度難度加大，每個邏輯閘的成本都要高于28nm制程。 雖然高端市場會被 7nm、10nm以及14nm/16nm工藝占據(jù)，但40nm、28nm等并不會退出。如28nm和16nm工藝現(xiàn)在仍然是臺積電的營收主力，中芯國際則在持續(xù)提高28nm良率。 目前，業(yè)內(nèi)的28nm制程主要在臺積電，GF(格芯)，聯(lián)電，三星和中芯國際這5家之間競爭。 臺積電的28nm制程在2011年投入量產(chǎn)后，營收占比只用了一年時間就從2%爬升到了22%，迅速擴張的先進產(chǎn)能幫助臺積電在每一個先進制程節(jié)點都能搶占客戶資源、擴大先發(fā)優(yōu)勢，并使其產(chǎn)能結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)于競爭對手，用更高的產(chǎn)品附加值帶來了更高的毛利率。 對于重點發(fā)展特殊工藝的聯(lián)電來說，28nm是其重點業(yè)務版塊，為此，該公司還放棄了14nm以下先進制程的研發(fā)工作。 作為中國大陸第一家制程工藝達到28nm，且同時提供28納米PolySiON、28納米HKMG工藝的晶圓代工企業(yè)，中芯國際在國內(nèi)有多個工廠，而其28nm制程產(chǎn)品主要在位于北京的兩座中芯北方工廠生產(chǎn)。 另外，近幾年，SOI工藝快速崛起，這在很大程度上得益于格芯的大力推動。業(yè)內(nèi)人士普遍認為，對于SOI工藝來說，28nm制程更具優(yōu)勢，可以撐很久，而且當工藝再往前演進時，SOI會越來越有優(yōu)勢。28nm算是一個分界點。到了這個節(jié)點，工藝可以很輕松的轉(zhuǎn)換到SOI，而且目前有越來越多的EDA工具支持這種轉(zhuǎn)變。 2、14nm 具有或即將具有14nm制程產(chǎn)能的廠商主要有7家，分別是：英特爾(INTC.US)、臺積電、三星、格芯、聯(lián)電、中芯國際(00981)和華虹(01347)。 目前來看，14nm制程主要用于中高端AP/SoC、GPU、礦機ASIC、FPGA、汽車半導體等制造。對于各廠商而言，該制程也是收入的主要來源，特別是英特爾，14nm是其目前的主要制程工藝，以該公司的體量而言，其帶來的收入可想而知。而對于中國大陸本土的晶圓代工廠來說，特別是中芯國際，14nm制程技術已經(jīng)在今年實現(xiàn)量產(chǎn)。這樣，在兩三年后，隨著新產(chǎn)能的成熟，14nm制程的市場格局值得期待。 自2015年正式推出14nm制程后，英特爾已經(jīng)對其依賴了4年的時間，該制程也為這家半導體巨頭帶來了非?？捎^的收入。從Skylake(14nm)、Kaby Lake(14nm+)、Coffee Lake(14nm++)，到2018年推出的14nm+++，該公司一直在保持對14nm制程的更新。而英特爾原計劃在2016年推出10nm，但經(jīng)歷了多次延遲，2019年才姍姍來遲，從這里也可以看出該公司對14nm制程的倚重程度。 臺積電(TSM.US)于2015下半年量產(chǎn)16nm FinFET制程。與三星和英特爾相比，盡管它們的節(jié)點命名有所不同，三星和英特爾是14nm，臺積電是16nm，但在實際制程工藝水平上處于同一世代。 目前，16nm制程依然是臺積電營收的主力軍，貢獻率約為25%。 14nm是格芯最先進的主流制程工藝，位于美國紐約州馬耳他，這里除了14nm，還有28nm的，最大產(chǎn)能為6萬片晶圓/月，主要采用12英寸晶圓。主要用于代工高端處理器。目前來看，14nm產(chǎn)能占其總營收的比例較小。 聯(lián)電方面，該公司位于臺南的Fab 12A于2002年進入量產(chǎn)，目前已運用14nm制程為客戶代工產(chǎn)品。然而，聯(lián)電的14nm制程占比只有3%左右，并不是其主力產(chǎn)線。這與該公司的發(fā)展策略直接相關，聯(lián)電重點發(fā)展特殊工藝。 3、12nm 中國大陸手機市場龐大，且中端和中低端占據(jù)著出貨量的大頭兒，這就給了中端手機處理器芯片絕佳的發(fā)展機會，相應的12nm制程技術的市場份額也就水漲船高了。 從目前的晶圓代工市場來看，具備12nm制程技術能力的廠商也不多，主要有臺積電、格芯、三星電子和聯(lián)電。聯(lián)電于2018年宣布停止12nm及更先進制程工藝的研發(fā)。因此，目前來看，全球晶圓代工市場，12nm的主要玩家就是臺積電、格芯和三星這三家，這一點，從近兩年市場推出的各種芯片也可見一斑。 2018年8月，華為發(fā)布了中端芯片麒麟710，采用的就是12nm制程，用在了當時的中端機型、在海外被稱為Mate 20 Lite上。 聯(lián)發(fā)科則是12nm芯片的主力軍，代表產(chǎn)品多是中端芯片，具體包括：Helio P22，采用臺積電12nm FinFET工藝制造;Helio P60;Helio A 系列產(chǎn)品，該公司稱其把高端產(chǎn)品功能下放到了用戶基數(shù)龐大的大眾市場。該系列的首款產(chǎn)品為Helio A22。 在中國大陸，紫光展銳最近幾年在中端和中低端市場的拓展力度也很大，并逐步擴大著市場占有率，而在即將到來的5G市場，該公司推出了春藤510，采用了臺積電12nm制程工藝。 除了手機處理器之外，AMD的顯卡RX 590也采用了12nm制程代工生產(chǎn)，而這款產(chǎn)品的代工廠為格芯和三星兩家。由于AMD與格芯的深厚關系，其很多芯片都是由格芯代工的，但隨著格芯宣布退出10nm及更先進制程的研發(fā)和投入，使得AMD不得不將先進產(chǎn)品分給了三星和臺積電代工，從而分散了格芯的訂單。 4、10nm 到目前為止，有公開的10nm規(guī)劃，且已經(jīng)或即將量產(chǎn)該工藝節(jié)點芯片的廠商，只有臺積電、三星和英特爾這三家。此外，中芯國際很可能也在進行著10nm、7nm制程的研發(fā)工作，但具體情況還未公開。 臺積電早在2013年就開始了10nm工藝的研發(fā)。而按照早期規(guī)劃，臺積電的計劃是 2016 年第四季度量產(chǎn)10nm工藝。而實際量產(chǎn)時間與其規(guī)劃基本吻合，2017年初實現(xiàn)了量產(chǎn)，標志性應用就是蘋果的A11處理器，這給臺積電帶來了巨大的收益。 不過，量產(chǎn)后，臺積電10nm營收的比例基本持平，且相對份額不高，28nm和16nm一直是該公司收入的主要來源。 英特爾也早就開始了10nm的研發(fā)，原計劃是在2016年量產(chǎn)，當時，EUV還不成熟，因此，英特爾選擇了多重四圖案曝光(SAQP)技術，但研發(fā)過程中遭遇困難，導致10nm量產(chǎn)時間一再推遲。而從當時的情況來看，采用SAQP技術造成良率較低可能是遲遲無法規(guī)模量產(chǎn)的主要原因。 在那之后，英特爾一直未對外公布10nm量產(chǎn)進度，2017年初，時任英特爾CEO科再奇在美國CES展會前，宣布首顆10nm處理器Cannon Lake就緒，將迎戰(zhàn)臺積電和三星。然而，沒過多久，英特爾官方對外發(fā)布了繼承當年主打的第七代核心處理器Kaby Lake的第八代Core處理器細節(jié)，表示仍將采用14nm制程生產(chǎn)，10nm量產(chǎn)時間又被延遲了。經(jīng)過多年的周折和延遲，英特爾的10nm終于在2019年底實現(xiàn)量產(chǎn)。 2015年7月，三星電子旗下的制造部門Samsung Foundry的Kelvin Low 在網(wǎng)上發(fā)布了一段視頻，確認三星已經(jīng)將 10nm FinFET 工藝正式加入路線圖。 2017年，幾乎與臺積電同步量產(chǎn)10nm制程后，三星將大部分的高通驍龍?zhí)幚砥饔唵问罩流庀隆２贿^，為了趕上臺積電7nm制程量產(chǎn)的步伐，三星在10nm上花費的精力和時間也比較有限，2019年，三星的7nm制程收到了高通驍龍765的訂單。而與臺積電相似，將規(guī)劃的重點放在了未來的5nm和3nm上，10nm也是曇花一現(xiàn)。 5、7nm 目前，能夠量產(chǎn)7nm芯片的只有臺積電和三星這兩家。 臺積電方面，7nm在2017年底就有試產(chǎn)，2018年實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，大規(guī)模量產(chǎn)是在2019年，在2019年第二季開始量產(chǎn)N7+(EUV的)，與N7相比，N7+的邏輯密度比N7提高15%至20%，同時降低了功耗。 臺積電7nm工藝量產(chǎn)后，2019年有100多個芯片陸續(xù)流片，包括CPU、GPU、AI、加密貨幣芯片、網(wǎng)絡通信、5G、自動駕駛等芯片。客戶包括蘋果、華為海思、聯(lián)發(fā)科、高通、英偉達、AMD、賽靈思、比特大陸等。蘋果的A13處理器、海思的5G基站芯片，以及AMD的GPU、CPU和服務器芯片都集中在2019下半年出貨，且都在爭取臺積電7nm產(chǎn)能，使其相關產(chǎn)線處于滿負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)，交貨時間從原本的2個月拉長到半年，客戶一直在排隊搶產(chǎn)能。 目前來看，臺積電的7nm產(chǎn)能依然很搶手。據(jù)悉，今年下半年，臺積電的7nm產(chǎn)能將增至每月14萬片。這其中，AMD占據(jù)著不小的份額，由于該公司最近兩年快速崛起，其在臺積電的訂單量也大增，據(jù)悉，今年，AMD的7nm訂單將增加一倍，每月需要3萬片晶圓的產(chǎn)能，占臺積電7nm晶圓總產(chǎn)能的21%。此外，高通占臺積電7nm產(chǎn)能的比例在18%左右，聯(lián)發(fā)科將占14%。 與臺積電相比，三星7nm的產(chǎn)能利用率則遜色了很多，在量產(chǎn)初期，是以10K左右的少量量產(chǎn)開始的，隨著客戶下單量增加，持續(xù)提升產(chǎn)能。 初期，除了三星自家之外，三星7nm EUV的客戶只有IBM，雙方曾對外表示將合作開發(fā)下一代高性能Power處理器。另外兩個大客戶是英偉達和高通。 今年2月，三星宣布，在韓國華城工業(yè)園新開一條專司EUV技術的晶圓代工產(chǎn)線V1，主要用于量產(chǎn)7nm。目前，V1已經(jīng)投入7nm和6nm EUV移動芯片的生產(chǎn)工作，未來可代工到最高3nm水平。根據(jù)三星規(guī)劃，到2020年底，V1產(chǎn)線的總投入將達60億美元，7nm及更先進制程的總產(chǎn)能將是2019年的3倍。 6、6nm 6nm是7nm與5nm之間的過渡制程工藝。 臺積電于2019年4月推出了6nm制程(N6)，設計方法與7nm工藝完全兼容，隨著EUV技術的進一步應用，N6的邏輯密度將比N7提高18%。根據(jù)規(guī)劃，臺積電的6nm制程于2020年第一季度試產(chǎn)，并于年底前進入量產(chǎn)。 三星方面，該公司于2019 年初宣布第一個基于EUV技術的6nm客戶開始流片。此外，三星原計劃在2020年推出6nm LPE版本。三星6nm在7nm EUV基礎上，運用其Smart Scaling技術，縮小芯片面積并降低了功耗。 7、5nm 目前，只有臺積電實現(xiàn)了5nm制程的量產(chǎn)。因此，臺積電的5nm繼其7nm之后，又成為了業(yè)界的香餑餑，產(chǎn)能供不應求。 首先，蘋果A14處理器和華為海思新款5G規(guī)格Kirin手機芯片是臺積電5nm工藝的首批兩大客戶，此外，高通5G芯片X60及新一代驍龍875手機芯片，也將采用5nm。供應鏈人士稱，今年，蘋果包下了臺積電三分之二的5nm產(chǎn)能。 此外，業(yè)界大紅大紫的AMD也在爭取臺積電的5nm訂單，估計明年會出貨。至于聯(lián)發(fā)科、英偉達、賽靈思、比特大陸等重要客戶，也都在后邊排隊等候臺積電的5nm產(chǎn)能。在這種情況下，臺積電計劃將5nm月產(chǎn)能由原本的5萬片提升至8萬片。 三星也在加碼研發(fā)5nm工藝，三星此前透露的信息顯示，5nm LPE(5nm Low Power Early)工藝原計劃今年上半年投入量產(chǎn)，但從目前的情況來看，量產(chǎn)要等到2021年了。主要客戶是高通。 8、3nm 臺積電的3nm預計于2022年實現(xiàn)量產(chǎn)，到時候，首批大客戶很可能還是蘋果。另外，有消息稱英特爾最新的GPU也可能會交由臺積電的3nm產(chǎn)線生產(chǎn)。 而三星有希望超越臺積電的制程可能是3nm，因為三星是第一家官宣使用全新GAA晶體管的，在3nm節(jié)點將會用GAA環(huán)繞柵極晶體管取代FinFET晶體管，而臺積電依然會使用FinFET技術。三星希望2021年量產(chǎn)3nm工藝，而今年上半年完成3nm工藝開發(fā)。

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  • AMD收購Xilinx會產(chǎn)生什么影響？

    六年前，英特爾(INTC.US)收購Altera。收購之后，英特爾利用Altera技術捍衛(wèi)了其在數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢。FPGA市場已經(jīng)改變了方向，Altera文化被英特爾吸收，賽靈思與Altera長達數(shù)十年的爭執(zhí)冷卻。 兩年前，我們推測賽靈思也將自己定位于被收購。因為新的管理團隊加入公司后，不再強調(diào)“FPGA”品牌，并宣布該公司為“數(shù)據(jù)中心優(yōu)先”，這似乎是一種估值策略——試圖使該公司與快速增長的，價值超過千億美元的數(shù)據(jù)中心硬件市場相聯(lián)系，而不是價值數(shù)十億美元的FPGA市場及其溫和增長。 但是歷史似乎證明了我們錯了。從傳言中的一些失敗的收購討論來看，新的Xilinx管理團隊實際上似乎是在進行反收購，并且該公司似乎正在制定一套連貫的“單獨行動”戰(zhàn)略，以利用它們技術來攻擊和顛覆數(shù)據(jù)中心和5G市場。 現(xiàn)在，有多個消息來源報導說AMD(AMD.US)正在與Xilinx進行談判，價格在300億美元左右。如果發(fā)生這種情況(并且絕對不能保證)，那么對于Xilinx，爭奪數(shù)據(jù)中心和5G市場以及FPGA和可編程邏輯技術的未來意味著什么? 首先，許多金融界人士認為收購不太可能。因為收購Xilinx所要付出的代價對于AMD來說是一個巨大的負擔，目前尚不清楚該公司為完成這筆交易必須進行哪些財務操作。而且，正如我們所懷疑的那樣，如果Xilinx管理層在反兼并方面有點過頭，那只會使交易變得更加困難。 盡管從短期看，交易可能對Xilinx股東有利或不利，但我們認為這對客戶或該技術的未來沒有太大的上漲空間。考慮到Xilinx在未來幾年最大的市場機會——數(shù)據(jù)中心加速、5G和網(wǎng)絡。即使在AMD的領導之下，似乎并沒有給Xilinx提供任何明顯的新優(yōu)勢。 從另一角度來看，請考慮并比較AMD收購Xilinx可能獲得的收益與Altera成為Intel一部分而獲得的戰(zhàn)略。首先，Altera獲得了訪問英特爾半導體工廠的權(quán)限(除了現(xiàn)有的TSMC訪問權(quán)限之外)，并且很有可能在推動其滿足他們的需求方面發(fā)出強烈的聲音。賽靈思和AMD一樣已經(jīng)在使用臺積電，因此在晶圓廠的生產(chǎn)方面他們沒有一線希望。Altera還獲得并廣泛使用了英特爾的封裝技術，特別是EMIB技術。這對于以前的Altera來說是關鍵，可以通過在封裝中混合和匹配小芯片(通過EMIB連接)來快速開發(fā)和部署FPGA的各種面向市場的版本。 再次， 在市場準入方面：通過成為Intel的一部分，Altera僅通過成為Intel系統(tǒng)的一部分即可獲得進入無數(shù)插槽的能力，特別是在數(shù)據(jù)中心和服務器應用程序中。如果英特爾向他們的OEM推出可以使用FPGA進行計算加速，網(wǎng)絡加速，存儲加速或連接的設計，那么他們就可以擁有自己的FPGA。而且，由于英特爾在數(shù)據(jù)中心的高度壟斷，Altera幾乎沒有競爭對手。盡管Xilinx能從AMD處理器產(chǎn)品中獲得一些類似的效果，但由于AMD的市場份額較小，因此優(yōu)勢要小得多。 加入Intel還使Altera擁有Intel巨大的軟件開發(fā)資源的優(yōu)勢，這些資源已應用于Intel的oneAPI統(tǒng)一跨體系結(jié)構(gòu)編程模型計劃。這有望使軟件開發(fā)人員能夠輕松編寫利用異構(gòu)計算架構(gòu)(特別是那些包含加速器(如FPGA))的代碼。似乎Xilinx不會成為AMD的一部分而獲得任何類似軟件開發(fā)資源的訪問權(quán)，而且Xilinx內(nèi)部已經(jīng)擁有行業(yè)領先的軟件和工具開發(fā)小組。 這些比較都沒有顯示出Xilinx / AMD的合并會對Xilinx不利，但它們顯然給人的印象是Xilinx無法像Altera那樣，通過被收購而獲得的相同優(yōu)勢。而且，收購永遠不會對團隊，技術和進度產(chǎn)生重大影響。不可避免的是，項目被推遲，關鍵員工離職，企業(yè)文化沖突并需要時間來合并，而且整個中斷期間在戰(zhàn)略上是昂貴的。當然，對英特爾/ Altera的收購也表明了這一點。因此，如果我們權(quán)衡收購的潛在收益與不可避免的成本，那么尚不清楚Xilinx是否會出現(xiàn)在賬本的正面。 通常，由于兩家公司的渠道發(fā)生沖突并制定出與客戶打交道和支持客戶的規(guī)范，因此在合并過程中會對銷售，市場營銷和支持方面產(chǎn)生重大影響。FPGA業(yè)務非常需要大量支持，在FPGA公司中，最有價值的人力資源可能是現(xiàn)場應用工程師(FAE)。通過收購來保留，維護和管理此類資產(chǎn)始終是極具挑戰(zhàn)性的，如果不這樣做，可能會對Xilinx客戶產(chǎn)生嚴重影響。 但是，這并不意味著此次收購對AMD不利。AMD將獲得Xilinx在5G，網(wǎng)絡，汽車和通信領域的強大地位和技術領導地位。在那些可以與Xilinx一起引入AMD芯片的市場中，存在著許多潛在的協(xié)同效應。 在擁有自己的FPGA技術來承擔AI工作負載加速等機遇方面，AMD還將至少與英特爾平起平坐。AMD首席執(zhí)行官Lisa Su在將公司從困難的財務挑戰(zhàn)恢復到當前對抗英特爾的成功方面表現(xiàn)出了相當?shù)木鳌：茈y想象AMD無法充分利用潛在合并的優(yōu)勢。 隨著交易的發(fā)展，我們將繼續(xù)關注。由于兩家公司今天所做的工作之間沒有太多重疊，因此合并的AMD / Xilinx看起來很像兩家現(xiàn)有公司的簡單總和。 最重要的是，賽靈思在其服務的許多市場以及其技術組合中已經(jīng)處于強大的領導地位。他們可能有更多的損失而不是獲得。 我們認為AMD將會是一家更大的公司，但由于收購的規(guī)模，其財務狀況可能處于風險之中。賽靈思肯定會失去很多身份，甚至可能失去一些服務于現(xiàn)有市場和客戶的能力。

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  • 柔性MEMS傳感器誕生目的

    MEMS(Microelectromechanical Systems)微機電系統(tǒng)，將微電子技術與機械工程融合到一起的一種工業(yè)技術，它的操作范圍在微米范圍內(nèi)，能夠把力轉(zhuǎn)化成電信號。MEMS器件應用在手機，健身手環(huán)、打印機、汽車、無人機以及VR/AR頭戴式設備等日常電子產(chǎn)品中，MEMS在我們的生產(chǎn)生活可謂無處不在。 一般MEMS的生產(chǎn)方式是在基質(zhì)上堆積物質(zhì)層，然后使用平板印刷和蝕刻的方法來讓它形成各種需要的結(jié)構(gòu)，使用的材料主要是硅，采用類似于集成電路批處理式的微制造技術。這樣制造出來的MEMS就是我們常見的剛性MEMS，一般與對應的IC封裝在一起，但你知道什么是柔性MEMS嗎? 一、柔性MEMS誕生的目的 力的交互，和電的交互或聲的交互不一樣，它需要有一個作用表面。為了把表面的信息準確地傳達到傳感器里面，傳感器本身一定要是柔性的，才能檢測用戶觸摸操作時所產(chǎn)生的微小形變。 “紐迪瑞是真正全球首家將柔性MEMS概念商業(yè)化的公司，”紐迪瑞公司創(chuàng)始人兼CEO 李灝博士介紹到，“其實我們也是做了好多年之后才發(fā)現(xiàn)，原來這就是柔性MEMS?！? 人和機器進行交流，首先機器要理解人的意愿。從按鍵到觸摸屏，是人對機器輸入更簡單流暢的演進過程，李灝認為，這個交互過程要用傳感器真正地把人的意圖翻譯進去，一定要用到壓力這個維度，柔性MEMS技術就是為了解決目前交互面臨的兩大問題： 傳感器必須是柔性的。雖然現(xiàn)在很多交互的作用表面已經(jīng)是柔性的，但傳感器本身為了配合任何種類的作用面，也必須讓表面是柔性的; 即貼即用。可穿戴設備最大的成本是組裝成本，力的交互和傳導與結(jié)構(gòu)強相關，需要把傳感器做得像創(chuàng)可貼一樣，撕掉背膠貼上就可以使用，降低組裝難度，提高良率。 二、完備了TWS耳機的交互語言 據(jù)悉，紐迪瑞的產(chǎn)品主要應用在三大方向，分別是手機(Mobile)，可穿戴(Wearable)，以及可測量(Measurable)。 近些年來的標志性客戶及產(chǎn)品有：2015年配合中興發(fā)布第一款3D Touch手機 Axon Mini;2017年配合谷歌發(fā)布第一款Edge Sense邊緣觸控手機Pixel 2;2019年配合vivo發(fā)布第一款無按鍵手機NEX 3;2020年配合華為發(fā)布第一款國內(nèi)/安卓系統(tǒng)壓感TWS耳機FreeBuds Pro。 拿可穿戴產(chǎn)品來說，使用時都是緊貼人體的，但由于人體都是導電的，所以交互往往非常困難的。例如耳朵導電，手指也一樣導電，手指去觸碰TWS耳機，和耳朵接觸的信號是會互相混淆的，所以壓力是解決交互問題的關鍵。 但是此前壓力交互技術一直不理想，比如戴著TWS耳機想要調(diào)音量，就一定要把手機拿出來調(diào);交互也只有一種交互語言——敲兩下，因為敲一下會很多誤觸，敲三下對于用戶的要求太高，所以只能實現(xiàn)聽歌、接電話等簡單的操作。直到AirPods Pro采用壓感技術加入了捏一下、捏兩下、長捏和短捏等，才基本完備了交互語言。 華為最新的FreeBuds Pro則實現(xiàn)了在耳機上壓力加電容滑動調(diào)節(jié)音量?！拔覀儼堰@叫傳感器融合，把電容交互和壓感交互全部放到了一個非常小的傳感器里面，“李灝說到，”捏一下就可以聽歌、降噪，上下滑動就可以調(diào)節(jié)音量，也實現(xiàn)了完備的交互語言和更好的用戶體驗?！? 三、在手機中重新崛起 紐迪瑞公司市場銷售副總裁任璐佳表示，柔性MEMS并不單單是一種材料，還要告訴客戶怎么做才能商業(yè)化?！皬牟牧稀⑺惴?、模組到一體化的實現(xiàn)和量產(chǎn)工具，都是紐迪瑞自己開發(fā)的。目前累積出貨量已經(jīng)超過5000萬，品牌滲透率方面11家中有9家已經(jīng)量產(chǎn)，在很多手機上已經(jīng)實現(xiàn)了傳感器陣列?！? 2015年，蘋果iPhone 6S曾經(jīng)最早將壓力傳感3D TOUCH功能用在了手機屏幕下，但隨后幾代產(chǎn)品卻默默地取消了這一功能，李灝認為這主要是基于向下兼容和成本的考量。現(xiàn)在手機越來越薄、無孔化和全面屏的同時，廠商還在不斷追求游戲體驗，但是現(xiàn)在手機既有的一些交互方式已經(jīng)不能滿足了。比如游戲按鍵，屏幕方向變化的話會誤觸，所以一些手機廠商會在屏下加壓力傳感器;5G需要更多的天線，留給實體按鍵的位置越來越少了，壓力觸控交互或許可以重新在智能手機上崛起，成為一個大家都需要的功能。 在筆記本行業(yè)中，蘋果MacBook的觸控板沒有實體按鍵，但按下去會有馬達反饋。相比蘋果筆記本的交互設計，微軟系的筆記本交互曾經(jīng)做得比較差——觸控板小，還有兩個實體按鍵。雖然沒有微軟的支持，但現(xiàn)在聯(lián)想和華為已經(jīng)開始用壓力去替代實體的左右鍵?！凹~迪瑞可以做到線性輸出、滿足多維度輸入需求(輕按、重按、短按、長按)?！叭舞醇颜f到，”現(xiàn)在windows的筆記本上出現(xiàn)的方案還不具備這些功能。“ 可測量產(chǎn)品除了觸控板，還有很多應用場景，比如蘋果、微軟、華為、三星等頭部企業(yè)都推出的壓力筆，在數(shù)字繪畫的應用上需要4096、8192這樣的壓力分級，據(jù)悉紐迪瑞已經(jīng)實現(xiàn)了這項技術的落地。 四、用標準化提升性價比，滿足不同用戶 消費類市場是最有挑戰(zhàn)性的市場，因為光做得好不夠，還要讓別人用得起，不能期待蘋果用的東西別人都用得起。所以紐迪瑞這類供應商，一定要用標準化去把模組的性價比做高，任璐佳表示，“性價比分為成本和性能，成本目前我們已經(jīng)做到了接近于實體按鍵，而性能主要看輸出和輸入。輸入方面紐迪瑞已經(jīng)實現(xiàn)壓力數(shù)據(jù)、算法實現(xiàn)和大規(guī)模量產(chǎn)的一致性?！? 在TWS耳機領域，紐迪瑞的客戶大致分成三類：一是手機的品牌做耳機，二是傳統(tǒng)的音頻品牌，三是高仿，這些耳機有不同的價位區(qū)間。目前TWS耳機的主芯片趨勢是高度集成，任璐佳認為壓感功能一定會在有“主動降噪 “級別的TWS耳機中成為標配，這類產(chǎn)品的價格基本上是399元到1299元。目前紐迪瑞有Micro LoadCell、貼合式電容+壓感、PCB Sensor+彈片三種專用于TWS交互的壓感觸控解決方案，主要就是在性價比上滿足不同用戶。 與紐迪瑞的方案不同，目前市面上有一些采用電容做壓力觸控的方案，但這類的技術有一些硬傷。電容壓力感應的原理是基于兩層面板，上面一層面板被壓的時候產(chǎn)生形變，這時候它到底下這一層的距離就改變了，通過改變的數(shù)值可以計算出受力大小。“這個變量是基于底層面板不動的假設下，但在實際應用中，底層面板一定是會動的。” 李灝解釋到，“曾經(jīng)一家抽油煙機廠商做了電容觸控的壓力操控板，位置在金屬面板的后面，在實驗室里面測得很好，但貨送到用戶家用螺絲一擰，電容之間的距離就發(fā)生變化了，整個都不好用了。由此可見在要求抗跌落能力比較強，或者抗安裝比較強的，電容方案非常受限制?！? 五、未來愿景 而與其他同類壓感傳感器廠商相比，紐迪瑞優(yōu)勢首先體現(xiàn)在份額上面。據(jù)李灝介紹，在除蘋果之外的方案中，紐迪瑞占所有剩余方案的98%?！斑@也是即貼即用方案經(jīng)過市場檢驗之后的結(jié)果，紐迪瑞解決最大的問題就是易組裝?！? 展望未來，紐迪瑞希望在現(xiàn)有產(chǎn)品方案上持續(xù)迭代升級，逐步開發(fā)新產(chǎn)品線，以不斷豐富應用領域和場景，實現(xiàn)更低成本、更高性能以及功能電路的整合。 未來有望籍由消費電子的人機交互，再把壓力交互引入到所謂物機應用中，實現(xiàn)多功能復合傳感器，例如溫度、體征傳感以及在汽車和軌道上的應用。 以后的萬物互聯(lián)不僅包括聲光電，壓力一定也是互聯(lián)的一部分。比如機器人拿東西，機器對于物體的感知是一定需要有壓力反饋的，雖然現(xiàn)在還處在非常早期，但這是未來的大趨勢。

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  • MEMS代工工廠的四個類型

    MEMS加工的MEMS產(chǎn)業(yè)早在發(fā)展初期，就呈現(xiàn)波浪式的發(fā)展狀態(tài)。早期一些半導體公司就把MEMS加入到其能生產(chǎn)的器件范圍，同樣的一些晶圓廠也逐漸成為MEMS器件加工公司。 但是每家MEMS代工公司都有自己特有的優(yōu)勢，不同的MEMS代工，不同的起跑線?？偟膩碚f，都是為了吸引符合各自特點的客戶而采取不同的策略。 MEMS代工工廠大致可分為四個類型： 1.向硅晶圓代工廠提供MEMS代工服務 2.OEM供應商的MEMS代工廠 3. IDM的MEMS代工廠 4.純MEMS代工廠。 從1和2代工類型來看，MEMS代工選擇IDM或者OEM是各有利弊的。IDM的發(fā)展已經(jīng)有二三十年了，但是客戶關心的知識產(chǎn)權(quán)安全問題一直沒能得到很好的解決。 所以，對于晶圓代工來說，他們則是把重點放在工藝和客戶上。純MEMS代工公司是可以同時處理多種工藝和多個客戶的，是最具變通的模式。 不同類型MEMS代工，在技術上也是各有差異。 大多情況，MEMS芯片和ASIC芯片分別制造，然后通過系統(tǒng)級封裝或鍵合工藝集成在一起。對于設計者來說，封裝集成的靈活性更大。 而一些MEMS代工提供MEMS-CMOS工藝，可將兩個芯片集成為單芯片，它的好處是：降低功耗、高速和低寄生效應。需要權(quán)衡的是制造復雜性的增加和熱預算的減少。 為了適應市場的快速發(fā)展，MEMS代工公司還能提供多種堆疊技術，比如3DTSV、2.5D中介層等。 隨著電子市場的火爆，MEMS代工的需求也日益提升，也促使MEMS代工的產(chǎn)品在體積上、成本上都變得越來越小。

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