g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Gerçek Çin çip endüstrisi

Genel olarak, Çin'in askeri elektronik bileşenlerinin yerelleştirme oranı nispeten yüksektir, ancak yine de yaklaşık% 20'sinin ithal edilmesi gerekmektedir ve bunların çoğu özel kanallardan satın alınması nispeten kolaydır. Ancak, bazı üst düzey ürünleri satın almanın, özellikle üst düzey DSP, üst düzey AD / DA dönüştürücü ve diğer alanlarda satın almanın zor olduğu doğrudur.

Son zamanlarda, ZTE'nin ABD hükümeti tarafından elektronik bileşenler satması yasaklandı ve bir felaketle karşı karşıya. Çinin elektronik bileşenler endüstrisine ilişkin çevrimiçi tartışmalarda ani bir artış oldu. Çeşitli öz medya da çok sayıda makale toplu halde üretti, ancak pek çok haber doğru değil. Sanırım bir şeyler yazmalıyım.

Radyo alanında lisans ve iletişim alanında yüksek lisans derecesine sahibim. Yaklaşık yirmi yıldır iletişim sektöründe araştırma ve geliştirme ve yönetim yapıyorum. Yazılıma odaklanıyorum ve donanım tedarik zinciriyle uzun süreli temasım var.Genellikle elektronik bileşen endüstrisinde haber toplamaya dikkat ediyorum. Bazı ipuçları. Aslında elektronik komponent sektörüne ait olmadığım için yazıdaki hatalar kaçınılmaz ama genel yönün yanlış olamayacağına inanıyorum. Ayrıca herkesin Shenzhen Ningnanshan'ın Weibo makalesini okumasını tavsiye ederim. Özellikle BT elektronik endüstrisi olmak üzere Çin'deki çeşitli endüstriler hakkında kapsamlı bilgi toplama ve düşünme yeteneğine sahiptir.

Genel olarak konuşursak, Çin'in elektronik komponent endüstrisi son yıllarda, özellikle askeri elektronik komponentlerde büyük ilerleme kaydetmiştir.Ancak, endüstri bir bütün olarak hala birçok zorlukla karşı karşıyadır.Başta teknoloji birikimi eksikliği, yetenek eksikliği ve yetişmesi uzun zaman alıyor. Dünyanın ileri seviyesi. Çin'in elektronik bileşen endüstrisinin geleceği konusunda ihtiyatlı bir iyimserim.

1. Elektronik bileşenler nelerdir

Elektronik bileşenlerde bulunan ürün yelpazesi, en çok kullanılan dirençler, kapasitörler ve indüktörlerden çeşitli entegre devrelere (CPU, FPGA, DRAM, Flash bellek yongaları vb.), Çeşitli ekranlara ve çeşitli konektörlere kadar çok geniştir. , Konektörler, çeşitli fotoelektrik bileşenler, ışığa duyarlı bileşenler, kamera modülleri, çeşitli motorlar, mikrofonlar, çeşitli radyo frekansı bileşenleri (RF güç amplifikatörleri, filtreler, frekans bölücüler, anahtarlama cihazları, antenler, kablolar vb.), Her türlü sensör, her türlü güç cihazı vb. Ve hatta elektronik ürünlerin üretimi için bazı malzemeler sayılır ve menzil sıradan insanların hayal gücünü aşar. Şu anda, dünyada seri üretimde elektronik bileşenlerin 20 ila 30 milyon SKU'su bulunmaktadır.Son birkaç on yılda insanlar tarafından üretilen elektronik bileşenlerin toplam sayısını eklersek, 160 milyondan fazla SKU olduğu tahmin edilmektedir.

Tüm dünyada binlerce elektronik bileşen üreticisi var. Yüzbinlerce çalışanı olan Samsung ve Intel gibi büyük fabrikalar ve sadece birkaç kişiden oluşan küçük fabrikalar vardır (bu, Çin'de çok sayıda taklitçi işletme olarak sayılmaz). Evet, ünlü marka radyo frekansı antenleri ve dalga kılavuzu ürünlerinin bazı Avrupalı ve Amerikalı üreticilerinin yalnızca bir düzine ile düzinelerce arasında çalışanı vardır, bunlar gerçek atölye tipi işletmelerdir, ancak benzersiz teknolojileri vardır.

Üretim tesisine yapılan yatırım miktarı açısından, en büyük yatırım, en ileri teknoloji entegre devre tesisleri ve çeşitli elek tesisleri için gereklidir.Yatırım tutarı temelde on milyardan 100 milyar yuan'a kadardır.Bu bir tesis kurmanın bedelidir. ! Tabi en ileri teknolojiyi seçmezseniz yatırım çok daha az olur. Aslında entegre devre ürünlerinin çoğunun, aşağıda detaylı olarak tartışacağım en ileri teknolojiyi kullanmasına gerek yoktur.

Çok sayıda elektronik bileşen, entegre devreler gibi üretim ekipmanı gerektirmediği gibi, bu kadar büyük bir yatırımı da gerektirmez. Bu elektronik bileşenler basitçe metallerin ve bazı malzemelerin yüksek hassasiyette işlenmesidir, ancak bunu iyi yapmak kolay değildir. İşte birkaç örnek:

Elektronik ürünlerde en yaygın, en düşük dereceli ve en çok kullanılan direnç ve kapasitörlerimiz. Ortak sivil dirençler ve kapasitörler iki ana özelliğe sahiptir:

Birincisi, talep çok büyük ve her devre kartı düzinelerce parça ve binlerce parça kullanabilir. İkincisi, fiyatı son derece düşük SMD dirençleri ve kondansatörleri kağıt bantta satılır ve doğrudan SMT makinesinin besleme portunda kullanılabilen bir disk üzerine sarılır.Yerel ürünler genellikle rulo başına beş bin veya on bin adettir. Birkaç yuan ila onlarca yuan. Doğru, her birinin fiyatı 1 RMB'den az.

Ancak, bu bileşenler ne kadar ucuz olursa olsun, devre kartınıza lehimlendikleri sürece, biri kırıldığı sürece, devre kartınız ne kadar değerli olursa olsun, tüm devre kartınızın hurdaya çıkacağını lütfen unutmayın. Bu nedenle Çin'in büyük elektronik ürün üreticileri, hasar riskini göze alamadıkları için Samsung ve TDK gibi ünlü marka üreticilerden ithal ürünleri kullanmayı tercih ederek, küçük yerli üreticilerin direnç ve kapasitör ürünlerini kullanmaktan kaçınmaya çalışıyor.

TDK ve Samsung ve diğer ünlü direnç ve kondansatör markaları üreticileri, üretim tesisi yatırımları entegre devreler kadar büyük olmasa da, Çin'in küçük ve orta ölçekli işletmeleri yatırım yapabilir, ancak malzeme oranı ve üretim teknolojisi açısından uzun vadeli birikime sahiptirler. Kalitenin tutarlılığını sağlamak için on milyarlarca parça üretebilir ve kusur oranı son derece düşüktür. Bu, yerli üreticilerin ulaşamayacağı bir şey. Yerli üreticilerin Japonya ve Güney Kore'de direnç ve kondansatör mühendisleri kazmaya gittiği, ancak çok para ödemedikleri söyleniyor. Yani bu tür bir ürün çok basit olmasına rağmen, şimdiye kadar yerli üreticiler kalite açısından Avrupa, Amerika, Japon, Koreli ve Tayvanlı firmaların ürünlerine yetişemiyor.

Bu yılın başından bu yana, çeşitli nedenlerden dolayı, yerli ve yabancı direnç ve kondansatör fiyatları birkaç kez yükseldi. Huaqiangbei, bir grup kavrulmuş tohum ve kuruyemişle yeniden zengin oldu. Çinin büyük elektronik ürün üreticileri çok sorunlu ama başka seçeneği yok.

Başka bir örnek vermek gerekirse, RF filtreleri ve dalga kılavuzu ürünleri. Birkaç büyük fabrikanın yanı sıra, bu ürünler Avrupa, Amerika ve Japonya'da çok sayıda küçük ve orta ölçekli işletme tarafından üretilmektedir. Bu tür ürünler, temelde metal malzemelerden yapılan elektromanyetik dalga radyasyonu, yayılma, yansıma ve indüksiyon ilkeleri ile çalışır. Bir devre kartı üzerinde, özel bir şekilde ve özel bir boyutta düzenlenmiş, kabuk içinde paketlenebilen ve bir filtre görevi görmesi için devre kartına lehimlenebilen birkaç tel vardır. Bu tür ürünler için üretim ekipmanı da basittir ve büyük miktarda yatırım gerektirmez, Çin'in KOBİ'leri de bunu karşılayabilir. Peki metal hat neden filtrelemek için bu şekilde düzenlenmiştir? Şekil biraz değiştiğinde performans neden keskin bir şekilde düşüyor? Çok fazla temel bilgi ve tecrübe birikimi var, sözde know-how Bu ünlü Avrupalı ve Amerikalı şirketler onlarca yıllık deneyime sahipler. Çekirdek teknolojileri ile Çin'in bu alanda çok az birikimi var. Avrupa, Amerika ve Japonya gibi şirketlerde genellikle uzun yıllara dayanan deneyime sahip bir grup eski mühendis bulunur. 50'li ve 60'lı yaşlarındalar. İnsanlar bunu hayatları boyunca yapacaklar. Huzur içinde yaşıyorlar ve teknolojiye odaklanıyorlar. Bu tür insanlar para harcayarak kazmak zordur. .. Burada yerli elektronik endüstrisi veya BT endüstrisi hakkında sormak istiyorum Çin, 50'li ve 60'lı yaşlarındaki sıradan mühendislerin daha yüksek bir sosyal statünün keyfini çıkarırken gönül rahatlığı ile teknoloji üzerinde çalışmasına izin veren böyle bir sosyal ortama sahip mi? Çin medyasına göre, "30 yaşındaki bir başkanın değeri bir milyar yuan'dan fazladır ve bir iş kurmazsanız çok geç kalacaksınız." "On milyonlarca mevduat sizi finansal olarak özgür kılabilir" ... 50'li ve 60'lı yaşlarında ve hala teknolojiyi kullanırken kaç mühendis rahat olabilir? Kaç şirket bu kadar eski mühendisleri yetiştirmeye istekli?

Kısacası, çok fazla elektronik bileşen kategorisi var, üretim tesisine yapılan yatırım büyük olmasa da Çin hala teknoloji birikiminden yoksun ve hızlı yetişemiyor. Anahtar, bu alandaki yetenek eksikliğidir.Çoğu durumda, yetenekler para ile kazılamaz.

2. Entegre devrelerde neler oluyor

Konu bu. Önce Baidu Ansiklopedisi ile ilgili bir girişe gelelim:

Bir entegre devre (kısaltılmış IC), bir tür minyatür elektronik cihaz veya bileşendir. Bir devrede gerekli olan transistörleri, dirençleri, kapasitörleri, indüktörleri ve diğer bileşenleri ve kabloları birbirine bağlamak, bunları küçük veya birkaç küçük yarı iletken yonga veya dielektrik substrat üzerinde üretmek ve ardından bunları bir paket içinde paketlemek için belirli bir işlem kullanılır. , Gerekli devre fonksiyonlarına sahip bir mikro yapı haline geldi; tüm bileşenler bir bütün olarak yapılandırıldı, elektronik bileşenleri mikro minyatürleştirme, düşük güç tüketimi, zeka ve yüksek güvenilirlik yolunda büyük bir adım haline getirdi. Devredeki "IC" harfiyle temsil edilir. Entegre devrelerin mucitleri Jack Kilby (germanyum (Ge) bazlı entegre devreler) ve Robert Noyth'dur (silikon (Si) bazlı entegre devreler). Günümüzde yarı iletken endüstrisindeki çoğu uygulama silikon tabanlı entegre devrelerdir.

Entegre devre teknolojisi, esas olarak işleme ekipmanı, işleme teknolojisi, paketleme ve test, seri üretim ve tasarım inovasyon yeteneklerinde yer alan çip üretim teknolojisi ve tasarım teknolojisini içerir.

İşte kendime yazdıklarım:

Moore Yasasını herkes duymuştur.Fiyat değişmeden kaldığında, entegre bir devreye yerleştirilebilecek bileşenlerin sayısı her 18-24 ayda bir iki katına çıkacak ve performans da ikiye katlanacaktır. Bir süredir insanlar Moore Yasasının başarısız olduğunu ve Intel'in bunu yapamayacağını söylediler.Bazıları IC endüstrisinin aslında Moore Yasasından daha hızlı geliştiğini söyledi. Her durumda, küresel yarı iletken şirketleri, ayırt edici özelliği entegre yarı iletken bileşenlerin çizgi genişliği olan yeni üretim süreçlerini araştırmaya yoğun bir şekilde yatırım yapmaktadır. Her işlem ilerlemesi, daha küçük hat genişliği, daha küçük güç tüketimi, daha yüksek çalışma frekansı, daha fazla bileşeni entegre etme yeteneği ve daha güçlü performans getirmiştir.

Çizgi genişliği: 1 milimetre = 1000 mikron = 1000000 nanometre, ilişkinin bin katı olduğuna dikkat edin. Yarı iletken endüstrisi hakkında bir izlenim edindiğim andan itibaren, yarı iletken endüstrisindeki en gelişmiş proses teknolojisi onlarca mikrometreden birkaç mikrometreye, yüzlerce nanometre, 130 nanometre, 65 nanometre, 45 nanometre, 28 nanometre, 20 nanometre, 16 nanometreye kadar değişiyor. Samsung bu yıla kadar 14 nanometre, 10 nanometre, seri olarak 7 nanometre üretecek (aralarında başka hat genişlikleri olabilir). Yeni nesil her iki veya üç yılda bir güncellenir, ancak bu hat genişliklerine bağlı olarak, çeşitli üreticiler hala farklı işlem teknolojilerine sahiptir. Bazen çizgi genişliği sadece ticari bir tanıtım gösterisidir, çünkü IC devresindeki her bir transistör çeşitli yarı iletken malzemelerden yapılmıştır ve her malzemenin şekli ve çizgi genişliği farklı olabilir.Üretici, sanki en dar tanıtımı seçer. En yüksek seviye, aslında o kadar da yüksek değil. Örneğin, İnternette Intelin 20 nanometre işlem teknolojisinin TSMCnin 16 nanometre işlem teknolojisinden daha güçlü olduğuna dair birçok tartışma var. Bu nedenle, bir IC fabrikasının proses teknolojisinin gelişmiş olup olmadığını değerlendirdiğimizde, çizgi genişliği önemli bir referanstır, ancak tek referans değildir.

Gofret: Gofret, silindirik monokristal silikondan kesilmiş yuvarlak bir silikon dilimdir.Tüm IC'ler gofret üzerinde işlenir ve sonra kesilir, paketlenir ve bitmiş çip olarak test edilir. Açıktır ki, gofret ne kadar büyükse, gofret üzerinde o kadar fazla IC üretilebilir ve maliyet o kadar düşük olur. Bu nedenle, yarı iletken endüstrisinin son on yıllardaki gelişiminde, gofretlerin boyutu 4 inç, 6 inç ve 8 inçten mevcut ana akım 12 inç'e doğru artmaya devam etti ve gelecekte daha büyük gofretler olacak. Prensip olarak, nanometre hat genişliğinin proses teknolojisi ile gofretin boyutu arasında kaçınılmaz bir bağlantı yoktur. 7 nanometre de 4 inçlik gofret kullanabilir, ancak aslında IC fabrikaları genellikle maliyetleri düşürmek için o dönemin en büyük gofretlerini kullanır.

Yatırım ve endüstri: Moore Yasası size yalnızca IC sürecinin nasıl ilerlediğini anlatır, ancak IC fabrikaları inşa etmeye yapılan yatırımın nasıl büyüdüğünü size söylemez. Aslında, her nesil proses teknolojisi ilerlemesiyle, yeni bir fabrika inşa etmek için gereken yatırım önemli ölçüde artmıştır. 1970'lerde on milyonlarca ABD dolarından yüz milyonlarca ABD dolarına, milyarlarca ABD dolarına, milyarlarca ABD dolarına ve on milyarlarca ABD dolarına. Son zamanlarda Samsung, Intel ve TSMC tarafından yatırım yapılan 7 nanometre üretim tesislerinin tümü 200 milyon dolardan fazla yatırım yaptı. Yüz milyon ABD doları.

Bu çok yüksek inşaat maliyetinin iki sonucu vardır:

Birincisi, IC endüstrisinde yeni olan küçük ülkeler veya ülkeler, en gelişmiş proses teknolojisini takip edecek ekonomik güce sahip değildir. Hem Tayvan hem de Güney Kore hükümet tarafından tam olarak destekleniyor ve onlarca yıl önce IC fabrikaları için gerekli yatırım o kadar büyük olmadığında sektöre girmişlerdir.Etkili bir tesis bakımı döngüsünden sonra, eski fabrikaların yüksek karları onları desteklemek için kullanılabilir. Yeni fabrikaya uygun maliyetli yatırım. Ancak, yatırım biraz yetersiz kalırsa, adım adım geride kalacaktır.Günümüzde, Avrupalı ve Japon IC şirketleri artık en gelişmiş proses teknolojisini takip edemiyor. Dünyanın en gelişmiş IC işlem teknolojisi yalnızca üç şirketin elinde: Samsung, TSMC ve Intel. Şu anda, yetişmenin tek yolu Çin.

İkinci sonuç, böylesine yüksek fiyatlı bir tesis için, üretim kapasitesini kendi ürünleriyle doldurmanın genellikle imkansız olmasıdır.Sonuç, kendi ürünlerinin maliyetinin artmasıdır. . Üretim kapasitesini doldurmak ve maliyeti eşitlemek için en ileri teknolojiye sahip tüm üreticilerin diğer firmalar için OEM olması gerekir. Bu, IC endüstrisinin, fabrikası olmayan ancak tasarım ve pazarlama departmanları olan FABLESS şirketlerine ve diğer şirketler için OEM üreten FAB şirketlerine farklılaşmasına yol açtı. TSMC'nin yalnızca dökümhanesi vardır ve kendi marka IC ürünlerine sahip değildir. Samsung ve Intel'in her ikisinin de kendi IC ürünleri markaları var, ancak diğer şirketler için de OEM'ler var. Dünyada belirli sektörlerde yüksek pazar payına sahip bazı IC şirketleri de vardır ancak IC fabrikalarının proses teknolojisi yüksek değildir ve maliyeti de yüksek değildir.Bu firmalar diğer firmalar için OEM'e ihtiyaç duymazlar ve kendi IC'lerini üretmeleri yeterlidir. .

Huawei HiSilicon, AMD, NVIDIA, Qualcomm, MTK, Broadcom gibi IC fabrikaları olmayan birçok tasarım şirketi var. İnternetteki bazı kişiler, Huawei HiSilicon çiplerinin TSMC tarafından üretildiğini söylüyor, bu yüzden Huawei HiSilicon iyi değil. Bu görüş yanlış. İletişim endüstrisinin efendisi Qualcomm'un kendi IC fabrikası yok.Tüm ürünler TSMC veya Samsung tarafından üretiliyor. Qualcomm'un iyi olmadığını söylemeye cesaret ediyor musunuz? Huawei sadece kendi tasarladığı cep telefonu CPU'su değil, aynı zamanda ağ ürünlerinde kullanılan anahtar çipleri ve yönlendiricileridir. Çipler, güç yönetimi vb. Gibi birçok yonga kendimiz tarafından tasarlanır ve FAB fabrikalarında bulunur. Huawei, çekirdek elektronik bileşenlerde en yüksek özerkliğe sahip Çinli şirket ve tabii ki ithal edilmesi gereken çok sayıda elektronik bileşene sahip.

Çin'in IC endüstri seviyesi:

İşte anahtarın amacı. Çin'in ekonomik gücü ancak son on yılda patladı. IC FAB tesisi için gereken büyük miktarda yatırım nedeniyle, Çin'in on yıldan daha uzun bir süre önce yatırım yapacak çok parası yoktu ve seviyenin gerisinde kalması kaçınılmaz. Bilimsel araştırma sisteminin sorunlarına ek olarak, bir grup şirket ithal cipsleri kendi ürünleri gibi göstermek için parlatırdı, bu da son derece kötü etkilere neden oldu. İlki "Hanxin" idi, böylece internette Çin'in cipslerinde bir atılım yapıldığına dair haberler çıktığında hemen Biri dışarı çıktı ve şöyle dedi: Başkalarının standartlarını cilalamak ve kendi başınıza koymak mı? Bu durum son yıllara kadar değişmedi.

İlk olarak IC üretim FAB şirketlerinin seviyesine bakın: Çin'in şu anki (2018 başı) en gelişmiş IC proses teknolojisi, SMIC ve Xiamen Lianxin'in 28nm sürecidir. Xiamen Lianxin'in 28 nanometrelik verim oranı% 95'i aşarken, SMIC'in 28 nanometre verim oranı yüksek değil Aslında süreç henüz tam olarak kullanılmadı. SMIC, 14 nanometrelik süreci araştırma ve geliştirme odağı haline getirdi ve 2019'un sonundan önce seri üretim yapmaya çalışıyor. Ayrıca TSMC'nin Nanjing'e yatırdığı 16 nanometrelik fabrikanın 2018 yılı sonunda seri üretime geçmesi hedefleniyor.

Peki ya dünyadaki en ileri seviye? Geçen hafta, Samsungun 7 nanometre işleminin yeni seri üretildiği ve ASMLnin en gelişmiş EUV litografi makinesi kullanılarak tamamlandığı haberi geldi. Ve TSMCnin EUV litografi kullanmayan 7 nanometre işlemi bu yılın sonuna kadar seri üretilmeyecek ve Intel daha sonra olacak. EUV litografi makinesi, gelecekte daha gelişmiş bir 5nm sürecine yükseltilebilir.

Bu şekilde, Çin'in IC proses teknolojisi, dünyanın en ileri seviyesinin iki nesilden fazla gerisinde ve zaman içinde üç yıldan fazla geride kaldı (TSMC ve Samsung'un 14/16 nanometre proses teknolojisi, 2015 yılında seri üretime başladı). Aslında bu, anakara Çin'deki IC üretim ekipmanlarına yönelik ABD ambargosunun amacıdır. IC üretim ekipmanının birçok türü vardır ve fiyatları çok pahalıdır, bunlardan en önemlisi litografi makinesidir. Çok fazla litografi makinesi üreticisi yok. 28 nanometrenin üzerindeki çizgi genişlikleri çağında, Japonya'da hem Canon hem de Nikon bunları üretebilir (evet, SLR kameraları yapan Canon ve Nikon), ancak IC işlem teknolojisi on nanometrenin üzerine çıkmıştır. Sonraki dönemde Canon ve Nikon geride kaldı ve temelde litografi pazarından çekildi.

Şu anda dünyadaki tek litografi makinesi üreticisi ASML'dir. ASML, Philips'in Hollanda'daki yarı iletken bölümünden ayrılan bağımsız bir şirkettir (Philips yarı iletken bölümü tarafından ayrılan diğer şirket NXP NXP'dir. Yakın zamanda, Qualcomm'un ABD'yi yakalamak için Çin hükümetinden onay alması gerekiyor ZTE ambargosu, o zaman bekle ve gör). ASML'nin ana hissedarı Philips'tir, ancak Samsung, TSMC ve Intel hisselere sahiptir. Geçen yılın sonunda ASMLnin Çin satış müdürü medyaya ASMLnin en gelişmiş EUV litografi makinesinin Çine ambargo koymadığını söyledi. Ancak ABD hükümetinin ambargosu var. Öyleyse ambargo mu değil mi? Şu soruya şöyle bir bakın: ASML'nin yıllık litografi makineleri çıktısı yalnızca birkaç düzine, her biri 100 milyon ABD dolarından fazla satıyor ve yalnızca ana hissedarlarına öncelik verebilir. Evet, en gelişmiş üç IC üreticisi için: Samsung, TSMC ve Intel.Çinli şirketler siparişleri geride bırakırsa, teslimat süresi yaklaşık iki yıl olacaktır.Teslimattan sonra, üretim hattında hata ayıklanacak ve işlem ayarlaması yaklaşık bir yıl sürecektir. Birlikte, sipariş verdikten sonra seri üretime geçmek en az üç yıl sürecektir. Bu şekilde, normal iş mantığı ve süreçleri aracılığıyla, ABD hükümeti tarafından belirlenen hedef, Çin'i en az üç yıl boyunca en gelişmiş IC teknolojisinin gerisinde tutmak için gerçekleştirilebilir. Öyleyse neden ABD hükümeti çıkıp ambargo diyor?

Bununla birlikte, Çin'in IC üretim sürecinin geri kalmış olmasının ana nedeninin litografi makinesinin satın alınamaması veya litografi makinesinin çok geç gelmesi olmadığı burada açıklanmalıdır. Bunun ana nedeni, yeterli yetenek ve teknolojinin olmamasıdır! Mevcut durum, en gelişmiş üretim ekipmanlarının tümü derhal Çinli IC imalat şirketlerine teslim edilse bile, Çinli IC şirketlerinin en gelişmiş IC üretim süreçlerini üç yıl içinde toplu olarak üretemeyecek olmasıdır. Aslında, SMIC şu anda 14 nanometre işlemi için eksiksiz bir ekipman setine sahiptir, ancak 28 nanometre işlemleri düzgün değildir. Tekrar söyleyin: En büyük darboğaz, teknoloji ve yetenek eksikliğidir.

IC üretim süreci son derece karmaşıktır. İnsanoğlunun ürettiği en karmaşık üründür. Kimse yoktur. Bana en gelişmiş fırçaları ve boyaları vermek gibi en gelişmiş üretim ekipmanları ile hala görülebilecek bir resim çizemiyorum. Resim yapıyorum, çünkü nasıl boyayacağımı bilmiyorum, nasıl çizeceğimi, nasıl çizgi çekeceğimi ve nasıl boyayacağımı bilmiyorum. IC üretim ekipmanı ile IC üretimi, çok fazla proses araştırması ve geliştirmesi gerektirir.Verimi sağlamak için hangi malzemenin kullanılacağını, hangi şeklin yapılacağını, nasıl yerleştirileceğini vb. Bilmek gerekir. Ve Çin'in bu teknolojileri anlayan çok az yeteneği var. Çin'in kendi üniversitesi mikroelektronik bölümü, endüstrinin ileri düzeyinden çok uzak ve çok az sayıda kalifiye mühendis eğitiliyor. Bu aynı zamanda, Çinli IC üretim şirketlerinin Tayvan, Japonya ve Güney Kore'den neden çok sayıda yüksek ücretli IC üretim yeteneği kazdığını da açıklıyor. Kısa sürede en gelişmiş üretim ekipmanlarını satın alıp dünyanın en ileri düzeyine yetişmeyi beklemek gerçekçi değil. Teknolojiyi biriktirmek ve yetenekleri geliştirmek uzun zaman alıyor.

Yani yetişme şansı var mı? Belki önümüzdeki 5 yıl bir köşeyi geçmek için bir fırsat olabilir, ancak şansa bağlı. Bunun nedeni, yeni nesil proses teknolojisinin yarı iletken hat genişliğinin azaltılması için sınırsız olmamasıdır. Endüstri genel olarak, mevcut proses teknolojisi ile 3 nanometrenin altında olduğunda, yarı iletkendeki elektron akışının anladığımız teoriyi takip etmeyeceğine, ancak gizemli kuantum etkileriyle karşılaşacağına inanmaktadır. başarısız oldu. Önde gelen şirketler, bu sınırlamayı aşmak için yeni süreçlerin ve teknolojilerin araştırılmasına ve geliştirilmesine yoğun bir şekilde yatırım yaptı.Medya, genellikle belirli şirketlerden bazı atılımlar görüyor. Ancak şimdiye kadar hiçbir pratik teknolojik ilerleme görülmedi. Bu nedenle, belki de 5 yıl içinde önde gelen şirketler 3nm sürecine yakın duracaklar ki bu, Çin'in yetişmesi için iyi bir fırsat. Ancak önümüzdeki beş yıl içinde teknolojik atılımların olması ve ardından önde gelen şirketlerin liderlik etmeye devam etmesi ve Çin'in sıkı bir şekilde yetişmesi gerekecek.

Bununla birlikte, pratik ve flash bellek endüstrisinde uygulanmış olan IC proses teknolojisinin gelecekteki bir gelişme yönü vardır: yani, çok katmanlı, 3B yığınlamanın geliştirilmesi. Şu anda Samsung, 64 katmanlı yığınlanmış NAND Flash yongalarına sahip ve 96 katmanlı yığın teknolojisi geliştiriyor.Çin Unigroup yalnızca 32 katmanlı yığılmış NAND Flash yongalarını toplu olarak üretti ve 64 katmanlı plan 2019'a kadar toplu üretilmeyecek. Flash bellek yongaları dışında, CPU tipi IC'ler şu anda tek katmanlı düzdür ve gelecekte kesinlikle çoklu katmanlara dönüşecekler, bu da IC'lerin entegrasyon düzeyini katlar halinde artırabilir. Bu tür teknoloji, Çinli şirketler için de bir dönüm noktasıdır.

Bununla birlikte, çeşitli CPU'lar ve GPU'lar gibi en gelişmiş işlem teknolojisini gerektiren hız ve güç tüketimi için aşırı gereksinimleri olan bazı IC'lere ek olarak, diğer çoğu IC ürününün aslında en gelişmiş işlem teknolojisini kullanmasına gerek yoktur. Aslında, endüstride tanınan en uygun maliyetli proses teknolojisi 28 nanometredir ve bu proses, Çin anakarasındaki şirketler tarafından yönetilmektedir. 28 nanometre işleminin cirosunun şu anda tüm TSMC süreçleri arasında en yüksek olduğu gerçeği de var. Bu pazar ele geçirilip genişledikçe, Çin'in IC şirketleri ülkenin yarısından fazlasını işgal edebilecek.

FABLESS IC tasarım şirketlerinden bahsedeyim. Bu endüstri Çin'de nispeten hızlı ilerliyor Elbette, bu aynı zamanda hazır IC tasarım çözümlerinin (endüstride IP çekirdeği olarak adlandırılır) mevcudiyetiyle de ilgilidir, bunlardan en ünlüsü ARM mimarisi CPU'dur. 2017'nin sonunda, Çin Anakarasındaki FABLESS şirketlerinin cirosu Tayvan'ın cirosunu geçti ve hala hızla gelişiyorlar.

İşte herkesin kullandığı bir ürün örneği: cep telefonu CPU'su. Şu anda dünyada bağımsız CPU'lara sahip yalnızca dört akıllı telefon üreticisi bulunmaktadır: Samsung, Apple, Huawei (Kirin işlemci) ve Xiaomi (Xiaominin Pinecone CPU'su, Datang teknolojisine dayanmaktadır). Dünyadaki cep telefonu üreticileri tarafından satın alınabilen yalnızca dört akıllı telefon işlemcisi vardır: Qualcomm, MediaTek (MTK), Samsung (Meizu'nun favorisi) ve Ziguang Zhanrui. Apple, Huawei ve Xiaomi'nin CPU'ları paket servis için mevcut değildir. Bununla birlikte, Huaweinin Kirin 970 işlemcisi yakın zamanda Lenovonun K9 Plus cep telefonunu tedarik etmeye başladı. Acaba Huawei yalnızca Çin hükümetinin baskısı altında mı serbest bıraktı? Ayrıca geçen yıl Xiaominin Songguo işlemcisinin de Nokia markalı cep telefonları üreten HMD ile bir niyet mektubu imzaladığını duydum. Tsinghua Unigroupun akıllı telefon CPUları genellikle düşük kaliteli cep telefonlarında kullanılıyor, ancak alt düzeylere bakmıyorlar. 2017'de Tsinghua Unigroupun cirosu ve pazar payı Tayvanın MediaTekin MTKnınki ile neredeyse aynıydı. Ana kara pazarının etkisiyle aştı MediaTek kaçınılmazdır.

Yerli akıllı telefon CPU şirketlerinin, dikkat çekici bir şey olmayan ARM'nin IP çekirdeğini satın almaya güvendiklerini düşünmeyin. Biliyorsunuz, birkaç yıl önce Amerika Birleşik Devletleri'nde NVidia, Marvell ve TI gibi cep telefonu CPU'ları için ARM çözümleri satın alan birçok IC şirketi vardı. Hepsi daha sonra akıllı telefon CPU pazarından çekildi. Bu Çinli şirketlerin varlığını sürdürmesi ve gelişmesi dikkat çekicidir.

WIFI yongaları, Bluetooth yongaları, anahtar yongaları, FPGA yongaları gibi birçok ürün hattında Çinin FABLESS şirketlerinin düzenleri ve ürünleri vardır, ancak ürünler hala nispeten düşük kalitededir ve en son teknolojiye sahip olanların tümü uluslararası üreticilerdir. Öyleyse nasıl en üst seviyeye geçebiliriz? Üst düzey yongaların alt uç yongalardan daha iyi olmasının ana nedeni işlem teknolojisinde değildir Alt uç yongaların ve üst uç yongaların işlem teknolojisi bile aynı veya daha yüksek olabilir. Üst düzey çipler şu yönlerden yüksektir: 1. Patentlere sahip olun ve hatta endüstri standartlarını yazın. 2. Daha iyi performans ve daha fazla işlevle endüstri standartlarının yükseltilmesine liderlik edebilir. 3. Düşük kaliteli üreticilere lansman süresi açısından liderlik etmek ve ürün yaşam döngüsündeki en karlı dönemi tüketmek. WIFI çipini örnek olarak alın: Intel, Broadcom, Marvell, vb. Gibi uluslararası şirketler, önümüzdeki birkaç yıl içinde teknoloji üzerinde araştırma yapmak için çok sayıda araştırmacı yetiştirdi ve aynı zamanda araştırma sonuçlarını IEEE WIFI standardizasyon organizasyonunda ve akranlarıyla PK. Standardın bir sonraki sürümüne kendi patentlerinizi yazmaya çalışın. Aynı zamanda mühendislik departmanı uygulamayı eşzamanlı olarak yapabilir ve IEEE toplantısı sırasında sonuçları göstermek için numuneler alabilir. WIFI standardı kesinleştiğinde ürün hemen lanse edilecektir. Küçük yerli WIFI çip üreticileri bu oyuna katılma gücüne sahip değiller, sadece WIFI standardının yeni sürümünün yayınlanmasını bekleyebilir, belgeleri alabilir, dikkatlice çalışabilir ve sonra geliştirip üretebilirler. Daha sık olarak, en son standartlara ulaşılamaz ve ancak eski standartlara sahip ürünler üretilebilir. Bu, düşük kaliteli ürünler ile yüksek kaliteli ürünler arasındaki temel farktır.

Kısacası, FABLESS tasarım endüstrisinde, Çinli işletmelerin düzeni başlatıldı ve hızla geliştirildi. Asıl sorun, hala doldurulması gereken bazı boşlukların bulunmasıdır Mevcut ürünler düşük kaliteli olma eğilimindedir ve kademeli olarak üst düzeye genişletilmesi gerekir.

3. Çin'in askeri elektronik bileşenler endüstrisi

% 90'dan fazla ithalata dayanan sivil elektronik bileşenler pazarının aksine, Çinin askeri elektronik bileşenleri Amerika Birleşik Devletleri tarafından her zaman ambargo altına alındı ve ülke erken yatırım yaptı. Temelde, 1999'da müzenin bombalanmasından sonra büyük ölçekli yatırımlara başladılar ve yaklaşık 20 yıl devam etti. Son yıllarda yüksek yoğunluklu yatırım nihayet meyvelerini verdi.Çoğu askeri elektronik bileşen atılımlar yaptı ve kendi kendine yeterlilik oranı bugün% 80'e yakın. Aslında, askeri teçhizat satın alırken, Genel Silahlanma Dairesi'nin yerelleştirme oranının% 70'e ulaşması şartı vardır. Bazıları markasını çıkarmak için ithal cips satın aldığını söylüyor, değil mi? Haha, Hanxin gibi yerlerde para dolandırmak mümkün olabilir ama bu oyunu Merkez Askeri Komisyonu ve Genel Silahlanma Departmanı ile oynamaktan bıktınız, değil mi? Yerelleştirme oranımız sağlam. Tabii ki, içinde taklitler var.Bir araştırma enstitüsünün ambargolu TI high-end DSP yongalarını özel kanallardan satın aldığını, katman katman öğüttüğünü, yapıyı katman katman anladığını, tasarımı kopyaladığını duydum, iki veya üç yıl Daha sonra, aynısını taklit eden bir DSP tanıtıldı. Elbette başarılı olumlu tasarımlar da var 14. Elektrik Mühendisliği Enstitüsü'nün Huarui No. 2 DSP'nin geçen yılın sonunda açıklanan performansı, TI'nin yüksek kaliteli DSP'sine yakın.

Öncelikle askeri elektronik bileşenlerin ve sivil ürünlerin gereksinimlerinin farklı olduğunu açıkça belirtmeliyiz. Sivil ürünler performansa, güç tüketimine ve maliyete yüksek öncelik vermeli, askeri elektronik bileşenler ise güvenilirliği, çevresel uyarlanabilirliği ve çeşitli radyasyon girişimlerine karşı direnci en yüksek önceliğe koyuyor.

Askeri CPU'lar performans peşinde değil mi? Cevap sivil ürünler kadar değil. Örneğin, Windows 10'da menüyü açtığınızda, menünün kademeli bir işlemle açıldığını görebilirsiniz.Tüm insan-bilgisayar arayüzlerinin gölgeler, yarı saydamlık ve açılıp kapanma gibi üç boyutlu bir görsel efekti vardır.Tüm bu süslü efektler CPU ve GPU arka planda umutsuzca hesaplama yapıyor. Askeri elektronik ürünlerin arayüzü ilk gereksinim olarak kısa ve nettir.F22 avcı uçağının kokpit ekranlarına bakabilirsiniz.Hepsi basit çizgilere dayanmaktadır ve CPU hız gereksinimleri çok yüksek değildir. Aslında, F22 savaş uçağının mücevher sütunu aviyonik sistemi 486 CPU kullanırken, dünyanın en gelişmiş F35 Jewel aviyonik sistemi Intelin ilk Core işlemcisi olan 65 nanometre işlem teknolojisini kullanır.

Çalışma ortamı sıcaklık aralığı ve düşükten yükseğe doğru anti-radyasyon yeteneğine göre, elektronik bileşenlerin seviyeleri temel olarak dört seviyeye ayrılabilir: sivil, endüstriyel, askeri ve havacılık. Sivil sınıf elektronik bileşenler temelde sadece oda sıcaklığında çalışabilir ve radyasyon önleme ve parazit önleme yetenekleri çok düşüktür. Endüstriyel sınıf, daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığı ve belirli bir derecede parazit önleme özelliği ile dış mekan ve endüstriyel atölye ortamlarında çalışabilir. Askeri sınıf, daha zorlu ortamlarda çalışabilir. Havacılık sınıfı tepe noktasıdır ve uzayda çalışabilir. Güneş direkt olduğunda iki yüz dereceden fazla dereceye ulaşabilir. Gölgelerde sıfırın altında iki yüz derece. Ayrıca X ışınları, alfa parçacıkları, elektromanyetik dalgalar gibi çeşitli radyasyonlar da vardır. Güçlü radyasyon ile sivil elektronik bileşenler, yukarı çıktıkları anda bitirilir.

Bu nedenle, askeri IC ve sivil IC üretimi çok farklıdır:

1. Askeri IC'ler genellikle en gelişmiş proses teknolojisine ihtiyaç duymazlar ve bazı güç cihazları ayrıca büyük akımları taşımak için daha geniş hat genişlikleri gerektirir. Önde gelen iki Amerikan askeri elektronik bileşeni olan TI ve ADI'nin Intel TSMC ve Samsung'un en üst düzey proses teknolojisi fabrikalarına sahip olmadığını bilmelisiniz. Galyum arsenit, galyum nitrür mikrodalga güç cihazları ve MEMS mikrodalga cihazları, genellikle onlarca mikron olmak üzere daha büyük bir işlem hattı genişliği kullanır.

2. Askeri IC'lerde kullanılan malzemeler, üretim süreçleri ve paketleme süreçleri, zorlu çalışma ortamı ve güvenilirlik gereksinimlerini karşılamak için sivil ürünlerinkilerle aynı değildir.

Çin'in askeri elektronik bileşenlerinin imalat işletmeleri ağırlıklı olarak milli takımdır ve ana birimler aşağıda listelenmiştir:

CETC Çin Elektrik Teknolojisi Grubu: Shijiazhuang'da 13, Nanjing'de 55 ve Chengdu'da 29. Ürünler geniş bir radyo frekansı, CPU, FPGA, optoelektronik, CCD vb.

CASC China Aerospace Corporation: Beijing 772, Xi'an 771, 704. Ürünler ağırlıklı olarak CPU, FPGA, SRAM'den radyo frekansına, çeşitli sensörlere vb. Havacılık sınıfı anti-radyasyon elektronik bileşenleridir.

AVIC China Aviation Technology Grup: Luoyang 158 Fabrikası: çeşitli konektörler ve konektörler.

Ek olarak, Çin Bilimler Akademisi ve Çin Kuzey Endüstrileri Grubu'nun da elektronik bileşenler konusunda uzmanlaşmış araştırma enstitüleri var, bu yüzden hepsini burada listelemeyeceğim. Ek olarak, bazı özel şirketler de askeri elektronik bileşenler yapıyor ve iyi gidiyorlar.

Yerli askeri IC şirketleri bir dizi 6 inç ve 8 inç gofret üretim hatları kurdular. Bildiğim en gelişmiş proses teknolojisi 45nm. Daha gelişmiş olanların olup olmadığı belli değil.

Bazı insanların bu devlet araştırma enstitüleri hakkındaki izlenimleri hala on yıllar öncesine ait. Muhtemelen 1970'lerde inşa edilmiş büyük bir harap bina. İçeride çok sayıda insan, bir gazete ve bir fincan çay var. Bu izlenim tamamen güncel değil. Örnek olarak Shijiazhuang'daki 13. Elektrik Mühendisliği Enstitüsü'nü ele alalım: Hezuo Yolu'ndaki eski avlularına giderseniz, eski okul araştırma enstitüsünün izlenimine gerçekten uyuyor, ancak Luquan Geliştirme Bölgesi'nde 13 tüm büyük FAB fabrikaları gerçekten uluslararası fabrikalardır. karakter. İç yönetim sistemleri yabancı şirketler kadar standart ve verimli olmamasına rağmen, hiçbir şekilde yüzeysel değildir. Maaş demişken, Shijiazhuang'da 13 ve 54 yaşında iki elektrik araştırma enstitüsü var. Yeni mezun olan ustaların temel aylık maaşı 10.000 yuan artı ikramiyelerdir. Shijiazhuang'daki bu tedavi oldukça çekici.

İşte bu enstitülerin ve fabrikaların başarılarından birkaçı:

a. AVIC Luoyang 158 Fabrikası aynı zamanda AVIC Optoelektronik olarak da adlandırılır. Çeşitli endüstriyel sınıf konektörleri ve konektör ürünleri, 2017 yılında Finlandiya'daki Nokia'ya 150 milyon yuan ve İsveç'teki Ericsson'a 90 milyon yuan sağlamıştır. Ayrıca, Avrupa'daki ABB ve Siemens Grubu'na da büyük miktarlarda tedarik sağlıyor.

Konektörlere ve konektörlere bakmayın.Bazıları çok yüksek teknik içeriğe sahiptir. 158 fabrikadan gelen gelişmiş konektörler telleri, optik fiberleri, koaksiyel kabloları ve sıvı soğutmalı boruları aynı anda bağlayabilir ve konektörler, içindeki hatları etkilemeden döndürülebilir. ! (Dönen radarda kullanılır)

Aşağıdaki resim özüdür: hepsi füzeler, uçaklar ve süper bilgisayarlar için gelişmiş optik konektörlerdir.Fiyat birkaç bin yuan ile on binlerce yuan arasında değişmektedir.Fiyat yüksek ve kar yüksektir. (Optik fiber konektör ürünleri, AVIC Optoelectronics ve Hisense tarafından ortaklaşa üretilmektedir)

b. CETC 13. Çin Elektronik Teknolojisi Araştırma Enstitüsü'nün ürünleri daha kapsamlıdır. Askeri hayranların bahsettiği AESA aşamalı dizi radarı, galyum arsenit ve galyum nitrür güç cihazlarının MMIC TR bileşenleri halihazırda seri üretildi. Tabii ki lahana olduğu söylenemez çünkü maliyeti ABD'den çok fazla değil. MMIC, radar ve askeri haberleşme teçhizatlarında kullanılan monolitik mikrodalga entegre devrenin kısaltmasıdır ve sivil haberleşmede de kullanılır.Bu 13 değerin çok önemli olduğu alandır. RF bileşenleri, esas olarak baz istasyonlarında kullanılan ZTE Huawei'ye zaten sağlanıyor. Bu tür bileşenler ayrıca maliyetli ve kârlıdır. Haberleşme baz istasyonlarının kazasına ek olarak, gelecekteki sürücüsüz araçlar için milimetre dalga radarları da kullanılacak.

c. CETC'nin CETC 55 ve 13 ürün hatları% 70'le örtüşüyordu ve sivil ürünlerin araştırma ve geliştirilmesine daha fazla önem verdiler. Ekte sergide çektiğim bir fotoğraf var 55 tarafından üretilen 8 * 8 üniteli fazlı dizilimli anten. Gelecekteki 5G baz istasyonu için hazırlanmış ve şu anda Datang tarafından test ediliyor. Bu ürünün güç tüketimi hala nispeten büyüktür ve önümüzdeki bir veya iki yıl içinde mikro baz istasyonlarının mevcut olacağı noktaya kadar optimize edilecektir. Geleceğin 5G iletişim sistemlerinin tümü akıllı anten ışın sentezi teknolojisini benimseyecek.Şu anda Nokia, Ericsson, ZTE ve Huawei tarafından gördüğümüz 5G antenlerinin tümü, boyutları bir su ısıtıcısı boyutunda olan ayrı bileşenlerdir. Ve 55 Enstitüsünün bu ürünü sadece bir kutu oyun kağıdı kadar büyük, gelecek bu.

d. Bu yılın başında, Fransa Cumhurbaşkanı Macron Çin'i ziyaret etti ve Fransız askeri şirketi Thales Thales Group'un kalite direktörünü getirdi ve 772 Havacılık ve Uzay Enstitüsü'ne (BMTI olarak kısaltılmış Pekin Mikroelektronik Enstitüsü olarak da bilinir) bir kalite sertifikası verdi. Thales'in tedarik zincirine girildi. Thales Kalite Direktörüne göre, 772'nin denetiminden önce, Çin'in havacılık sınıfı elektronik bileşenlerinin çok geri olduğunu düşündüler ve incelemeden sonra 772 seviyesinin ABD'deki en ileri seviyenin sadece bir ila iki yıl gerisinde olduğuna inanıyorlardı. Rusya, son yıllarda Çin'de üretilen askeri elektronik bileşenleri satın alıyor. 2017 yılında 772, Rusya'ya X milyon dolar değerinde havacılık sınıfı elektronik bileşenler ihraç etti. Artık Çin'de üretilen elektronik bileşenler olmadan Rusya'nın uydu bile yapamayacağı söylenebilir.

e. Bu yılın başında, 11. Elektrik Mühendisliği Enstitüsü başarıyla bir 2.7K * 2.7K kızılötesi odak düzlemi dedektörü geliştirdi ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en yüksek seviye, Raytheonun 4K * 4K çözünürlüklü kızılötesi odak düzlemi dedektörüdür. Boşluğumuz çok uzak değil.

f. Çin'in bilgisayar kullanımı CPU endüstrisi de gelişmiştir. Şu anda bu ürünler ticari olarak başarılı değildir, ancak askeri ve devlet BT sistemlerinde kullanılabilirler.Tamamen özerktirler ve ulusal güvenlik sorunlarını çözerler. Loongson (MIPS mimarisi), Haiguang ve Zhaoxin'den (X86 mimarisi, AMD ve VIA lisanslıdır), Shenwei (DEC alfa mimarisi satın alın), artı bazı anahtarlama yongaları, kol mimarisi işlemcileri, Çin temelde elde edebilir Tüm bilgisayar ve ağ ekipmanının tam özerkliği.

Aşağıdaki resim, Taiji Computer Company tarafından 15. Elektrik Mühendisliği Enstitüsü tarafından sağlanan tamamen otonom bir yazılım ve donanım platformudur. Bazıları, bu platformların işletim sistemlerinin tamamının açık kaynak Linux ile değiştirildiğini ve veritabanının temelde açık kaynaklı SQL temel alınarak değiştirildiğini söyleyecektir.Yalnızca WPS gibi kullanımı Microsoft OFFICE kadar kolay olmayan uygulama düzeyinde yazılımlar yaptık.

Ama bir düşünün, dünyadaki kaç ülke böylesine tamamen özerk bir platform sağlayabilir? Amerika Birleşik Devletleri dışında sadece Çin var, değil mi? Japonya ve Almanya gibi ülkelerin de iş yapma kabiliyetine sahip olduğunu söyleyebilirsiniz, ancak bir yandan stratejik baskıları yok, diğer yandan ekonomik olmadıkları için yapmadılar. Bu doğru olabilir, ama biz yaptıysak, bu olağanüstü.