最具發展潛力的中國半導體新貴盤點 | 半導體行業觀察

來源:本文來自微信公眾號 半導體行業觀察(ID:icbank) 作者胡說投稿,謝謝。

自國務院在2014年發表集成電路推進綱要以來,中國集成電路產業進入了飛速發展階段。尤其是進入了最近幾年的產業和技術變革期,國內誕生了一批半導體新貴,讓我們來盤點一下,哪些國產企業最具發展潛力:

寒武紀科技:人工智慧獨角獸

寒武紀科技是全球智能晶元領域的先行者,宗旨是打造各類智能雲伺服器、智能終端以及智能機器人的核心處理器晶元。公司創始人、首席執行官陳天石教授,在處理器架構和人工智慧領域深耕十餘年,是國內外學術界享有盛譽的傑出青年科學家,曾獲國家自然科學基金委員會「優青」、CCF-Intel青年學者獎、中國計算機學會優秀博士論文獎等榮譽。

北京中科寒武紀科技有限公司成立於2016年,是全球第一個成功流片並擁有成熟產品的智能晶元公司,擁有終端和伺服器兩條產品線。2016年推出的寒武紀1A處理器(Cambricon-1A)是世界首款商用深度學習專用處理器,面向智能手機、安防監控、可穿戴設備、無人機和智能駕駛等各類終端設備,在運行主流智能演算法時性能功耗比全面超越CPU和GPU,與特斯拉增強型自動輔助駕駛、IBM Watson等國內外新興信息技術的傑出代表同時入選第三屆世界互聯網大會評選的十五項「世界互聯網領先科技成果」。

目前公司與智能產業的各大上下游企業建立了良好的合作關係。在人工智慧大爆發的前夜,寒武紀科技的光榮使命是引領人類社會從信息時代邁向智能時代,做支撐智能時代的偉大晶元公司。

在華為去年發布的旗艦Kirin 970上,也搭載了寒武紀的寒武紀1A處理器,使華為旗艦手機Mate10具備了強大的本地智能處理能力。

去年十一月,寒武紀更是發布了三款全新的智能處理器IP產品:面向低功耗場景視覺應用的寒武紀1H8、擁有更廣泛通用性和更高性能的寒武紀1H16,以及面向智能駕駛領域的寒武紀1M。

與寒武紀1A相比,三款新品在功耗、能效比、成本開銷等方面進行了優化,性能功耗比再次實現飛躍,適用範圍覆蓋了圖像識別、安防監控、智能駕駛、無人機、語音識別、自然語言處理等各個重點應用領域。

除了面向終端的智能處理器IP系列之外,寒武紀公司還發布了面向雲端的高性能機器學習處理器晶元「寒武紀MLU100」和「寒武紀MLU200」 ,這兩款晶元主要服務於伺服器端的智能處理需求,分別偏重於推理和訓練兩個用途。有別於「神經網路處理器」(NPU)的常見稱呼,寒武紀科技的雲端晶元產品線使用全新的命名「機器學習處理器」(MLU)。這表示寒武紀未來的晶元產品將全面支持多樣化的機器學習應用,而不僅僅是常見的深度學習。

比特大陸:從挖礦ASIC到高端AI玩家

以挖礦成名的比特大陸,在AI晶元方面有了遠大的目標。

2013年成立於北京,目前已經有1000多名員工,超過60%是研發人員。據介紹,比特大陸擁有低功耗高性能的16nm工藝集成電路的量產經驗,成功設計量產了多款ASIC定製晶元和集成系統,晶元出貨量達到數十億顆。重點面向世界的中小型企業及個人用戶。這也是他們AI品牌「算豐」的資本。

2018年1月初,比特大陸帶來了全球首款張量加速計算晶元BM1680,以及板卡SC1/SC1+、智能視頻分析伺服器SS1等重量級產品。

據比特大陸創始人詹克團介紹,這是一顆面向深度學習應用的張量計算加速處理的專用定製晶元,適用於CNN、RNN、DNN等深度神經網路的推理預測(Inference)和訓練(Training)。晶元由64 NPU構成,特殊設計的NPU調度引擎(Scheduling Engine)可以提供強大的數據吞吐能力,將數據輸入到神經元核心(Neuron Processor Cores)。BM1680採用改進型脈動陣列結構。單晶元能夠提供2TFlops單精度加速計算能力,片上32MB SRAM擁有高帶寬,在片外有DDR4內存介面,單晶元可支持高達16GB DDR內存。這就是BM1680交出的數據。

比特大陸還通過在晶元內集成高度定製的BMDNN Chip link晶元鏈路技術,實現在高速SerDes上提供穩定,靈活,低延遲的鏈路,可以使多個BM1680晶元一起工作,使其作為一個統一的系統,提供更高的處理能力。BM1680成在亮相後,迅速成為AI晶元領域的一匹黑馬,這和比特大陸的背景密不可分。

另外,比特大陸提供了Sophon SC1和SC1+兩款深度學習加速板卡產品。其中SC1 擁有一顆高性能的BM1680晶元,而SC1+ 則是雙BM1680級聯架構,晶元之間通過高速SerDes Chiplink互聯,為深度學習計算帶來全新的加速體驗。

SC1和SC1+的架構類似,都通過PCIE的匯流排連入系統。具備高達2TFlops / 4TFlops的單卡計算能力(單精度),單晶元On Chip SRAM高達32MB,較大的SRAM適合裝載整個神經網路模型。同時在板卡上搭載16GB 或32GB DDR4內存,大容量存儲適合存儲較大的神經網路模型。

由此看來,擁有豐富設計經驗的比特大陸會是AI領域的一股重要力量。

英諾賽科:力爭成為中國英飛凌

德國半導體公司英飛凌的功率器件在全球享有盛名,這讓他們在「電」的世界裡面表現優越。新能源汽車等應用的流行,更讓它們如魚得水。在國際廠商壟斷全球大功率功率器件供應的情況下,有一家國產廠商正在蓄勢待發,力爭成為國產的英飛凌,那就是珠海英諾賽科。

去年11月,珠海英諾賽科8英寸硅基氮化鎵電力電子器件量產線在珠海正式通線。據介紹,這是國內乃至世界首條8英寸硅基氮化鎵量產線。從這個角度看,那就意味著國內企業在寬禁帶半導體的競爭中走在了世界的前列。

2015年12月成立的英諾賽科一期項目坐落於珠海市國家級高新區,已完成投資10.9億元人民幣,並已建成中國首條8英寸增強型硅基氮化鎵外延與晶元大規模量產線。由於公司是由擁有豐富研發經驗的海歸團隊發起並集合了數十名國內外精英聯合創辦的,因此在產品研發過程中他們順利克服了眾多的困難。

英諾賽科表示,氮化鎵產業已經到了爆發前夜,公司率先在8英寸硅基氮化鎵晶圓產業化上取得重大突破,先機已備,為今後的成功奠定了良好基礎,必將為中國在半導體領域實現「換道超車」做出貢獻。這是國內乃至全球第一條的8英寸硅基氮化鎵量產線。換個角度說,就是在此之前,已經有了其他的氮化鎵研究和生產企業的存在,而之前的主流都是在6英寸的產線上,英諾賽科強調。

在問到為什麼領先全球打造8英寸硅基氮化鎵量產線的時候,英諾賽科方面指出,這首先是為了完善國內的半導體產業鏈布局,將大幅提升我國寬禁帶半導體晶元國際競爭力,以及國家氮化鎵技術體系競爭能力;其次8英寸能夠帶來更大的成本優勢。現在的機台和相關配套設備都是8英寸的,使用8英寸的晶圓不但能大幅降低晶元成本,同時更容易與上下游廠商,如先進位造與封裝方面打造更緊密的低成本合作。

世紀金光:國產SiC器件的推動者

在硅的限制逐漸凸顯以後,產業界正在探求SiC這類器件的未來發展可能性。從材料上看,本身的寬禁帶、高擊穿電場、高熱導率、電子遷移率以及抗輻射特性使得碳化硅基的SBD以及MOSFET在高頻、高溫、高壓、高功率以及耐輻射的應用場合相比硅基器件優勢巨大。

這種優勢不單是體現在單個器件上,而是碳化硅基的功率器件作為電力電子的功率轉換中的核心部件,工作頻率、效率及耐溫的提升使得功率轉換(即整流或者逆變)模塊中對電容電感等被動元件以及散熱片的要求大大降低。總體來說,利用核心元件帶動整個模塊系統的優化是SiC這類器件的最重要優勢,這就吸引了國內外眾多半導體公司在強攻這個領域,國內也有一家SiC產業傑出代表——北京世紀金光。

北京世紀金光半導體有限公司(以下簡稱「世紀金光」)成立於2010年12月,前身是中原半導體研究所,註冊資本23,656萬元,產業園佔地56畝。主營碳化硅單晶、外延材料、電力電子功率器件和功率模塊的研發、生產和銷售,並深化SiC和GaN功率器件在新能源汽車、充電樁、分散式光伏等領域的行業應用。

近五十年以來,世紀金光一直紮根於半導體行業,積累了雄厚的科研實力及領先技術開發平台。在國內率先完成了以第三代半導體碳化硅材料從單晶、外延到器件、模塊以及終端行業應用方案的全產業鏈貫通,實現了自主可控第三代半導體的產業化。

在本月月初,世紀金光6英寸碳化硅器件生產線在京成功通線。據報道,這是一條具有國際領先水平的產業化生產線,該產線的建成是我國首次實現碳化硅全產業鏈貫通,從產業鏈源頭實現自主可控。

長江存儲:國產Flash的希望

在紫光趙偉國入主XMC,成立了長江存儲之後,國產3D NAND Flash有了前所未有的希望。去年12月初,紫光集團董事長趙偉國在浙江烏鎮召開的第四屆世界互聯網大會上表示,長江存儲324G 3D NAND晶元將於今年實現量產。這是國產存儲器的一個里程碑式的突破。

2016年7月26日,長江存儲科技有限責任公司(下稱「長江存儲」)正式成立,武漢新芯將成為長江存儲的全資子公司,而紫光集團則是參與長江存儲的二期出資。在2017年初引進紫光集團資金後,長江存儲的股權結構變成紫光旗下的紫光國器持股達51%。長江存儲將以武漢新芯現有的12英寸先進集成電路技術研發與生產製造能力為基礎,繼續拓展武漢新芯目前的物聯網業務布局,並著力發展大規模存儲器。

2017年9月28日,國家存儲器基地項目(一期)一號生產及動力廠房,實現提前封頂。

此次提前封頂的項目(一期)一號生產及動力廠房建築面積達52.4萬㎡,預計將於2018年投入使用。項目(一期)達產後,總產能將達到30萬片/月,年產值將超過100億美元。

國家存儲器基地項目一期規劃投資240億美元,佔地面積1968畝,於2016年12月30日正式開工建設,將建設3座全球單座潔凈面積最大的3D NAND Flash 生產廠房,其核心生產廠房和設備每平方米的投資強度超過3萬美元。

南芯:獲得小米支持的電源管理專家

雷軍主導的小米在手機方面的影響力毋庸置疑。日前華米科技的上市,讓我們看到了雷軍在投資方面的睿智,其旗下的順為資本在一月初則投資了一家專註於電源管理的新晉半導體公司——上海南芯半導體。

今年1月底,南芯半導體正式對外宣布已經完成數千萬人民幣的A輪融資,本輪融資由順為資本領投,產業資本海翼股份、紫米科技跟投。南芯也是順為資本投資的第一個晶元設計公司。

該公司2015年成立於上海浦東張江高科技園區, 由一批來自歐美知名企業的工程師創建,秉承不斷創新的產品文化,致力於為業內提供高性能、高品質與高經濟效益的IC解決方案。其主要合夥客戶以配件類廠商為主,包括各類充電器、移動電源、無人機、掃地機器人、車載充電設備等。

作為中國電源界的一顆新星,上海南芯推出了中國首顆全系列升降壓電池電源解決方案,在該領域與凌特、TI等老牌大廠同台競技,成為中國芯的驕傲。目前南芯的晶元已經順利進入華為、小米、海翼和欣旺達等知名廠商。公司從事集成電路晶元的研究、設計、開發和銷售,提供應用系統參考設計方案,並提供相關的技術服務。以Buck-Boost為核心,為用戶提供靈活,多用途,高品質且價格適中的電源管理方案。

現在,南芯半導體研發了業界第一顆支持Type-C Power Delivery協議的升降壓充放電晶元SC8801,同時兼容單節、多節鋰電並聯和串聯,其中串聯使用時最高支持到6節鋰電池,解決了提升移動電源輸出效率難題,並成功量產。

本輪的投資方順為資本介紹:「這款晶元在技術和時間上均處於全球領先的位置,是全球第一款具有快充功能、支持PD升降壓的晶元,可以實現雙向100W充放電,並且控制精準,性能穩定,顯著降低充電所需時間,可以廣泛應用於智能手機、PAD、電視、筆記本、汽車等消費電子品和充電外設產品。」

翱捷科技:低調的射頻佈道者

戴保家這個名字,在中國半導體領域如雷貫耳。因為在早年,他和合作夥伴一起創立了國產射頻的先鋒RDA,使得國產前端設備有了和國際巨頭同台競技的機會。後來在經歷了紫光受收購,轉而離開RDA之後,他創立了翱捷科技,繼續推動國產射頻產業前進。

公開資料顯示,翱捷科技(上海)有限公司成立於2015年4月,總部位於上海張江高科技園區,致力於移動智能通訊終端、物聯網、導航及其他消費類電子晶元的平台研發、方案提供、技術支持和服務等,產品線覆蓋包括2G、3G、4G在內的多制式通訊標準。翱捷科技創始人戴保家為銳迪科前CEO。

在去年六月,浦東科創集團旗下上海浦東新星紐士達創業投資有限公司投資的ASR--翱捷科技(上海)有限公司,於近期完成了對Marvell(美滿電子科技)MBU(移動通信部門)的收購。

收購後,ASR將成為國內基帶公司中除海思外唯一擁有全網通技術(支持TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO2000)、WCDMA、GSM共六種不同的通信模式)的公司,具備完整、強大的基帶平台研發能力,將為移動通訊、物聯網和智能手持設備市場提供更優秀的產品方案和高效的技術支持。

翱捷科技公司董事長,總裁兼首席執行官戴保家為表示:「ASR成立以來的產品開發成果證明我們已建立起有擁有先進技術的高效團隊,同時Marvell的基帶研發團隊也是中國最有競爭力的基帶研發團隊,隨著他們加入ASR和Marvell成熟IP的注入,加速了翱捷科技成為手機、物聯網和移動通信消費類電子市場的國際領先者的進程。」

除此之外,翱捷科技還布局了NB-IoT產業。據CEVA官方透露,翱捷科技(上海)有限公司(ASR)已經獲得多種CEVA技術授權許可,用於即將推出的面向智能手機和窄帶物聯網(NB-IoT)邊緣設備的片上系統晶元(SoC)產品。翱捷科技將在其無線產品中融入一系列CEVA IP以提供蜂窩、藍牙和Wi-Fi連接支持,並實現計算機視覺、語音和音頻領域的新興應用。

在戴保家的帶領下,這家低調的射頻產品公司或有一天成為國產射頻的另一個驕傲。

華芯通半導體:ARM伺服器支持者

關於Intle在伺服器晶元的壟斷,關於ARM伺服器晶元對Intel的挑戰的話題屢見不鮮。華芯通半導體就是中國伺服器晶元挑戰Intel的中堅力量。

2016年1 月17 日,Qualcomm宣布與貴州省人民政府簽署戰略合作協議,同時也為貴州華芯通半導體技術有限公司揭牌。貴州華芯通半導體技術有限公司將專註於設計、開發以及銷售中國境內用的Server 處理器,而這些產品將採用ARM 架構。

貴州華芯通半導體技術有限公司將專註於設計、開發以及銷售中國境內用的Server 處理器,而這些產品將採用ARM 架構。

在接受半導體行業觀察「摩爾領袖志」欄目採訪時,華芯通半導體首席執行官汪凱博士表示,公司最主要的產品就是伺服器CPU晶元。在半導體行業內,伺服器晶元屬於最尖端的產品,其製程工藝也是最先進、最複雜的。從目前的市場情況來看,其主要應用市場包括以下幾個方面:一、雲服務,以中國市場為例,BAT是最大的3家雲服務提供商,他們對伺服器的需求量在不斷上升;二、傳統企業市場;三、政府市場及工業控制應用市場。這些都是華芯通半導體的主要拓展方向。

「目前,我們的主打客戶是以國內企事業單位為主,先立足國內,然後再向海外拓展」, 汪凱博士表示:「到2020年,我國伺服器晶元市場規模將達到60億美元,非常巨大,對於華芯通半導體這樣的初創公司,如果能夠拿到20%的份額,會是一件非常了不得的事情。

地平線:嵌入式人工智慧的全球領導者

地平線是由百度前IDL副院長、百度無人駕駛項目聯合發起人余凱博士在2013年創立,從時間上看,這是第一家中國AI晶元公司。

作為嵌入式人工智慧全球領導者,地平線致力於提供高性能、低功耗、低成本、完整開放的嵌入式人工智慧解決方案。面向智能駕駛、智能城市和智能商業等應用場景,為多種終端設備裝上人工智慧「大腦」,讓它們具有從感知、交互、理解到決策的智能,讓人們的生活更安全、更便捷、更美好。

成立初期,地平線就已經先後推出了「安徒生」智能家居和「雨果」自動駕駛平台,美的等公司的產品已經搭載「安徒生」系統並完成量產。這些產品實現了自動識別用戶、感知用戶距離、學慣用戶習慣,並自主做出決策及調整的功能。而命名為「雨果」的自動駕駛平台則能夠實現對車輛、車道線、行人及路標多種目標檢測感知,一家知名的汽車零部件供應商已採用地平線開發的單目攝像頭演算法。

去年年底,地平線發表了嵌入式人工智慧視覺晶元「征程」與「旭日」。兩款處理器都屬於嵌入式人工智慧視覺晶元,分別面向智能駕駛和智能攝像頭。據地平線方面透露,這矽晶元應該是國內第一顆專門進行設計的人工智慧處理器,它完全是由中國的團隊在國內自主研發設計做出來的,從指令集到架構都是我們自己申請的國際專利。

藉助「演算法+晶元+雲」的完整解決方案。地平線正在為開發者提供更簡便、快捷的支持。

深鑒科技:領先的深度學習加速方案提供者

深鑒科技成立於2016年,致力於成為國際先進的深度學習加速方案提供者。據介紹,他們提供基於原創的神經網路深度壓縮技術和DPU平台,為深度學習提供端到端的解決方案。通過神經網路與賽靈思FPGA的協同優化,深鑒提供的嵌入式端與雲端的推理平台更加高效、便捷、經濟,現已應用於安防與數據中心等領域。這也是他們關注的三大領域之一。

在去年接受媒體採訪的時候,深鑒科技聯合創始人姚頌表示,他們聚焦在智能安防、數據中心和車用晶元這幾個領域。巨大的市場將會為他們帶來龐大的成長空間。

去年十月,深鑒推出了六款AI產品,分別是人臉檢測識別模組、人臉分析解決方案、視頻結構化解決方案、ARISTOTLE架構平台,深度學習SDK DNNDK、雙目深度視覺套件。晶元方面,公布了最新的晶元計劃,由深鑒自主研發的晶元「聽濤」、「觀海」將於2018年第三季度面市。

具體來說,此次發布的六款產品中,前四款是針對安防場景的解決方案,搭載了深鑒科技的深度加速技術。 其中,人臉監測識別模組DP-1200-F1,主要用於幫助打造具有人臉識別功能的相機;人臉分析解決方案DP-2100-F16主要用於打造大批量人臉識別計算方案;DP-2100-O16可以用於打造視頻結構化解決方案。

深度學習SDK DNNDK? (Deep Neural Network Development Kit),已在本月正式對外發布。DNNDK?面向AI異構計算平台深度學習處理器DPU,可支持神經網路推理(Inference) 階段模型壓縮、編譯優化和高效運行時支持的不同功能需求,為DPU平台各種深度學習應用開發和部署提供的全棧式解決方案。

至於晶元方面,深鑒科技官方表示,由他們自主研發的晶元「聽濤」、「觀海」將在2018年第三季度推出,其中,「聽濤」系列晶元,採用台積電28納米製程,核心使用深鑒自己的亞里士多德架構,峰值性能1.1瓦 4.1 TOPS,預計將於上半年完成產品裝載。

讓我們靜待深鑒科技今年的表現。

後語:

現在國內半導體新晉公司太多,我們並不能一一設計,這個榜單針對的僅是作者熟悉的那幾家公司,並不代表半導體行業觀察立場。相信還有更多的公司會成為中國半導體的未來之星,你們更看好哪一家?歡迎留言並說明。

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