2020對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)而言可謂挑戰(zhàn)重重。年初新冠疫情的爆發(fā)導(dǎo)致半導(dǎo)體行業(yè)生產(chǎn)一度停滯,但在復(fù)工復(fù)產(chǎn)之后,半導(dǎo)體行業(yè)快速?gòu)?fù)蘇,進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。一年來(lái),中國(guó)已建成全球最大的5G網(wǎng)絡(luò),借助5G發(fā)展東風(fēng),5G手機(jī)芯片迎來(lái)大發(fā)展。如華為、高通、蘋(píng)果、三星、聯(lián)發(fā)科、展銳等企業(yè)相繼推出擁有先進(jìn)制程的5G手機(jī)芯片,為5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供極大助力。
芯片產(chǎn)品百家爭(zhēng)鳴,技術(shù)優(yōu)勢(shì)最強(qiáng)集成
作為國(guó)產(chǎn)5G手機(jī)芯片的優(yōu)秀代表,華為于2020年10月發(fā)布了最新的5G手機(jī)處理器芯片麒麟9000,雖然后期遇到了代工企業(yè)的影響,成為華為5G手機(jī)芯片絕唱,但是其優(yōu)秀的5G性能依然成為業(yè)界標(biāo)桿。
麒麟9000是全球首款5nm 5G SOC,集成了5G基帶巴龍5000,支持NSA、SA雙模組網(wǎng);集成153億個(gè)晶體管,比蘋(píng)果A14多30%;集成了華為最先進(jìn)的ISP技術(shù),相較上一代麒麟990 5G芯片,其吞吐量提升50%,視頻降噪能力優(yōu)化48%;在安全方面,麒麟9000芯片是全球首個(gè)通過(guò)國(guó)際CC EAL5+的移動(dòng)終端芯片。
高通去年的旗艦芯片驍龍865因沒(méi)有集成5G基帶引發(fā)爭(zhēng)議,被認(rèn)為不是真正的5G SOC,在今年12月,高通發(fā)布驍龍888移動(dòng)平臺(tái),集成高通第三代5G基帶及射頻系統(tǒng)——驍龍X60,支持毫米波和Sub-6GHz全部主要頻段,以及5G載波聚合,下行速度峰值達(dá)7.5Gbps,上行速度峰值達(dá)3Gbps。這是高通首次在頂級(jí)旗艦5G芯片上集成5G基帶。驍龍888是首款使用高通FastConnect 6900移動(dòng)連接系統(tǒng)的驍龍移動(dòng)平臺(tái),支持Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E功能,并將Wi-Fi 6擴(kuò)展至6GHz頻段。
蘋(píng)果2020年發(fā)布了首款5G手機(jī)商用芯片A14仿生處理器。A14仿生處理器是全球首款商用5nm芯片,采用全新的6核中央處理器,運(yùn)行速度較上一代提升40%,不同于麒麟9000和驍龍888是集成5G 基帶,A14芯片外掛高通X55 5G基帶,支持SA/NSA雙模組網(wǎng)。除此之外,今年蘋(píng)果首次推出自研PC端處理器芯片M1,這是一顆采用5nm制程工藝,把CPU、GPU、緩存集成在一起的集成式芯片。
聯(lián)發(fā)科移動(dòng)終端芯片在2020年表現(xiàn)十分出色。聯(lián)發(fā)科在高端產(chǎn)品方面推出了天璣1000+芯片,采用7nm制程并集成了5G基帶,支持Sub-6GHz頻段的SA與NSA雙模組網(wǎng),支持5G雙載波聚合,5G雙卡雙待。在中端產(chǎn)品方面,聯(lián)發(fā)科今年發(fā)布了天璣800U,該芯片同樣采用7nm制程,支持雙5G雙卡雙待技術(shù)及支持Sub-6GHz頻段的SA與NSA雙模組網(wǎng)。
三星在今年發(fā)布了第三款5nm手機(jī)處理器,——基于5nm EUV FinFET工藝制造的處理器Exynos 1080芯片,率先采用ARM最新Cortex-A78及Mali-G78架構(gòu)和5nm制程的旗艦芯片。Exynos 1080芯片集成了三星最新的5G基帶,并未提及型號(hào),支持SuB-6GHz和毫米波,在Sub-6GHz制式下,通過(guò)載波聚合,能夠支持最高5.1Gbps的下載速度,支持最新的Wi-Fi6和Bluetooth 5.2技術(shù)。
紫光展銳今年在5G方面全面發(fā)力,推出了多款5G芯片。展銳在今年虎賁T7510的基礎(chǔ)上又推出了第二代5G手機(jī)SoC芯片虎賁T7520,該芯片采用6nm EUV制程工藝,搭載自研的春藤510 5G基帶,支持SA和NSA雙模組網(wǎng),雙卡雙5G VoNR。相比上一代芯片,虎賁T7520在5G數(shù)據(jù)場(chǎng)景下的整體功耗降低35%,5G待機(jī)場(chǎng)景下的功耗降低15%。
半導(dǎo)體行業(yè)迎來(lái)增長(zhǎng)期,機(jī)遇與挑戰(zhàn)共存
一年來(lái),5G快速發(fā)展,智慧工廠、智慧城市、智慧醫(yī)療、5G+港口、5G+礦山等等一系列的科技應(yīng)用離不開(kāi)芯片的支撐。晶圓生產(chǎn)方面,只有臺(tái)積電與三星是可以量產(chǎn)5nm制程的代工廠,多年來(lái),臺(tái)積電和三星競(jìng)爭(zhēng)焦灼,在今年分別宣布將于2022年實(shí)現(xiàn)3nm制程量產(chǎn)。據(jù)媒體報(bào)道,臺(tái)積電3納米確定選擇沿用FINFET(鰭式場(chǎng)效應(yīng)電晶體)架構(gòu),而三星則將改為采用GAA(環(huán)繞式閘極結(jié)構(gòu))架構(gòu),GAA架構(gòu)用于量產(chǎn)難度很大,比起穩(wěn)中求勝的臺(tái)積電,三星能否成功值得期待。
另外,臺(tái)積電預(yù)定了ASML大部分的EUV***,三星與ASML高層會(huì)晤,以期明年能拿到更多的EUV***以提高產(chǎn)能。聯(lián)華電子今年依靠成熟的8nm工藝,業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)不少,也說(shuō)明市場(chǎng)成熟芯片制程產(chǎn)能緊缺。在封測(cè)方面,隨著芯片的需求增大,半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)發(fā)展迅速,規(guī)模擴(kuò)大不少。
2020年我國(guó)建起了一張初具規(guī)模的5G網(wǎng)絡(luò),5G手機(jī)開(kāi)始普及,這將對(duì)5G手機(jī)芯片產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大推動(dòng)作用,產(chǎn)業(yè)未來(lái)市場(chǎng)前景向好。
據(jù)信通院數(shù)據(jù)顯示,2020年11月,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)5G手機(jī)出貨量2013.6萬(wàn)部,占同期手機(jī)出貨量的68.1%;上市新機(jī)型16款,占同期手機(jī)上市新機(jī)型數(shù)量的53.3%。1-11月,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)5G手機(jī)累計(jì)出貨量1.44億部、上市新機(jī)型累計(jì)199款,占比分別為51.4%和47.7%。數(shù)據(jù)表明,我國(guó)5G手機(jī)累計(jì)出貨量已超過(guò)4G機(jī)型。5G手機(jī)市場(chǎng)占有率的增長(zhǎng)將有效帶動(dòng)5G手機(jī)芯片的發(fā)展。
如今,加快集成電路的發(fā)展已成為未來(lái)發(fā)展的重要方向。今年10月,工信部表示,積極考慮將5G、集成電路、生物醫(yī)藥等重點(diǎn)領(lǐng)域納入“十四五”國(guó)家專項(xiàng)規(guī)劃,進(jìn)一步引導(dǎo)企業(yè)突破核心技術(shù),依托重大科技專項(xiàng)、制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展專項(xiàng)等加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)和產(chǎn)品攻關(guān),加強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)域國(guó)際合作,有力有效解決“卡脖子”問(wèn)題,為構(gòu)建現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。在國(guó)家政策的鼓勵(lì)下,我國(guó)自主研發(fā)5G手機(jī)芯片產(chǎn)業(yè)必將迎來(lái)大發(fā)展。
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