5月19号,中国半导体行业迎来关键一天,两个好消息同时宣布。
第一是华为发布搭载鸿蒙操作系统的自研“鸿蒙电脑”,据媒体报道,其配备的CPU或已实现自主可控。
第二是小米芯片。继15日向外界透露即将发布自研设计手机SoC芯片(系统级芯片)的消息之后,雷军于19日通过微博公布了更多细节——采用第二代3nm工艺制程。
昨天(5月21日),美国企图全球禁用中国先进计算芯片,这其实也侧面说明我们的芯片水平进步飞快。华为小米的新产品有多厉害?国产替代进展如何?10篇报告,报告酱和大家一起来聊聊。
行业领跑者
先来说华为。
5月19日,华为发布了9款新品,但最受关注的是两台笔记本电脑——一个是定价7999元起的MateBook Pro(常规版),另一台是价格23999元-26999元的折叠屏电脑MateBook Fold(非凡大师版)——都搭载了“纯血”鸿蒙系统的电脑,尤其是后者。
根据发布会信息来看,这两款鸿蒙电脑强调了四点:流畅、AI、互联、安全。
原本,鸿蒙操作系统就是华为的王牌,这次鸿蒙+PC,让华为的整个生态融为一体,打破了只有windows和macOS垄断的系统,更好地服务消费者。
此次小米要发布的3nm芯片是什么概念?
2023年10月,苹果推出世界上首款3nm电脑芯片;
台湾的联发科,在2024年10月发布的新一代旗舰芯片“天玑9400”,是全球首款安卓3nm旗舰芯片,也是去年vivo X200 搭载的芯片;
同月,美国高通发布3nm骁龙8至尊版芯片,拥有291亿个晶体管,后面被搭载在小米15系列、荣耀Magic7系列等手机;
谷歌是今年3月份发布的首款自研3nm芯片。
而今晚,小米发布会将发布自己的3nm芯片,并用在自己的产品上。
3nm芯片究竟有多厉害?
芯片的制造工艺非常复杂,随着芯片叠加层数增多、尺寸逐步缩小,工艺制造难度成倍增加,这同时也铸就了芯片制造的高壁垒表征。
“3nm”代表芯片制程工艺的升级,数字越小代表制程越先进,同时每代技术都有其独特的设计规则与架构创新。而制程数字的缩减通常意味着晶体管体积缩小,这也让单枚芯片可以集成更多晶体管,从而提升运算效能并优化能耗表现。
如果小米3nm芯片被业内认可,这将代表国产芯片的制造技术已经追平了当前国际最先进设计水平,远超市场预期。
对于小米自己来说,如若成功,这将标志着小米成为苹果、三星、华为之后,全球第四个拥有自研设计SoC芯片能力的手机厂商,这也是中国大陆首次成功实现3nm芯片设计突破,填补了先进芯片的设计空白,是中国科技行业的里程碑事件。
据雷军介绍,2014年小米就开始探索SoC芯片,中间遭遇了不少挫折,业务一度停摆,2021年以“10年投入500亿元”的战略决心,再次重启研制SoC芯片。
历时四年,总投入达1050亿元,2万人的工程师,芯片工程师超2500人,终于打造出国产自行设计的3nm手机SoC芯片“玄戒O1”。
但我们也要看到,这是芯片设计的进步,制造工具还是台积电代工的。要想追上世界先进水平,中国芯片必须两条腿走路,设计与制造齐头并进。
两大巨头各有突破,中国的国产芯片替代行业现状如何?
国产替代
从华为和小米,可以看出我国的芯片设计水平已经追上国际水平,但在制造方面,难度还很大。要知道,当芯片制造进入7nm以下时,是需要EUV光刻机的,而这样的EUV光刻机,目前也只有荷兰的ASML一家能够制造,这就导致我们制造7nm及以下工艺时候时,被光刻机卡了脖子。
国内芯片制造最强的企业是中芯国际,对外公开的制造技术,一直是14nm。它所代表的也几乎就是国产技术的最高水准。
结合昨天的美对华限制,从前几年不让我们买最先进的芯片,再到不让我们买必要的设备。这迫使我们必须找到自己的出路。
路虽然艰难,但我们也一直在前行。
根据芯思想和芯思想研究院调研,截止2023年12月20日,中国内地12英寸、8英寸和6英寸及以下的硅晶圆制造线共有210条;12英寸晶圆厂共建45座、在建24座、规划兴建或改造13座,规划产能分别238万片、125万片、57万片,合计420万片;8英寸晶圆厂共建34座、在建5座、规划兴建或改造11座,规划产能分别168万片、20万片、32万片,合计220万片;6英寸晶圆厂共建48座、在建4座、规划兴建或改造6座,规划产能分别264万片、21万片、34万片,合计319万片。
根据SIA数据,2024年8月,中国半导体销售额同比增长达19.2%,较美洲地区同比+43.9%仍有较大差距,但亚太其他地区、日本、欧洲同比增长率分别仅为17.1%、2.0%、-9.0%。同时,根据工信部运行监测协调局数据显示,2024年1-8月中国集成电路产量达2845亿块,同比增长26.6%。
据海关总署公布的数据显示,2024年,我国出口了2981亿块集成电路,出口金额达到1595亿美元,这是我国集成电路出口额首次突破万亿元大关;进口数据方面,2024年,我国进口了5492亿块集成电路,进口金额达到3856亿美元。另外,从销售数据看,2024年,中国集成电路的销售预测为6460.4亿元,同比增长11.9%。
整体看,我国从设计、制造到封装测试,半导体产业链各个环节都取得了显著进展。
无论是华为的涅槃重生,还是玄戒的破冰突围,都标志着国产芯片正迈向更高端、更自主的新阶段。未来,随着国内半导体产业链的完善,国产芯片有望在全球市场占据更重要的位置。
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