半导体一周要闻

2021.6.14- 2021.6.18

1. IC Insights上调全年IC市场预测，模拟IC平均售价17年来首次上涨

6月16日，市场调研机构IC Insights 发布最新报告对 2021 年至 2025 年 IC 市场进行预测。根据预测报告，该市场按 33 种主要产品类型划分，其中 32 种预计今年将实现增长。包括每个 IC 产品类别的市场、单位、平均销售价格 (ASP) 和 2020-2025 年复合年增长率 (CAGR) 数据。

IC Insights 将2021年全球IC市场同比增长从19%上调至24%，主要原因是DRAM和NAND Flash价格持续走强，以及许多逻辑和模拟IC产品类别前景优于预期。即使不包括内存，今年整个 IC 市场预计将增长 21%，有望首次突破5000亿美元。

在单位出货量增长 21% 和 ASP 增长 2% 的推动下，今年全球 IC 市场预计将增长 24%。24% 的增长率将是过去 16 年全球 IC 市场的第三大增长率，仅次于 2010 年 33% 的激增和 2017 年 25% 的增长。

2. 英特尔：半导体行业将迎来10年黄金期

在当前缺芯危机肆虐全球的背景下，当地时间6月16日，英特尔首席执行官Pat Gelsinger表示，他预计半导体行业将迎来10年的良好增长前景。

Gelsinger在接受采访时表示，“我们相信市场，世界，正处于一个非常扩张的时期。我预测我们面前还有10年的好日子，因为世界正变得越来越数字化，所有数字化的东西都需要半导体。”这一态度变相地解释了英特尔近期为何在芯片生产方面大举投资。今年3月，英特尔宣布将斥资200亿美元在亚利桑那州新建两个芯片工厂，并建立代工业务。Gelsinger此次还补充称，英特尔计划在年底前宣布在美国或欧洲建立新的“巨型晶圆厂”。

3. 中微公司首台8英寸CCP刻蚀机PrimoAD RIE200顺利付运

6月15日，中微公司首台 8 英寸甚高频去耦合反应离子（CCP）刻蚀设备 Primo AD-RIE 200 顺利付运客户生产线。

据悉，Primo AD-RIE 200 是中微公司自主研发的新一代 8 英寸甚高频去耦合反应离子（CCP）刻蚀设备。基于已被业界广泛认可的 12 英寸 CCP 刻蚀设备的成熟工艺与特性，Primo AD-RIE 200 在技术创新和生产效率方面都有了进一步提升，能够满足不同客户 8 英寸晶圆的加工需求。

为提高生产效率，Primo AD-RIE 200 刻蚀设备可灵活配置多达三个双反应台反应腔（即六个反应台）。此外，Primo AD-RIE 200 提供了可升级至 12 英寸刻蚀设备系统的灵活解决方案，以满足客户生产线未来可能扩产的需求。

4. 15年内全球晶圆厂格局发生巨变

5. 华为海思坚持研发尖端半导体，哪怕无法生产也不会裁员

据日经亚洲评论，华为董事陈黎芳称说，他们内部仍继续在开发领先世界的半导体组件，海思部门不会进行任何重组或裁员的决定。她还透露海思 2020 年员工数超过 7000 人，因此维持这个部分对华为来说将是一个严重的财务负担。但她解释道：华为是私人控股，不受外部势力影响，其管理层已明确将保留海思。

Strategy Analytics 的最新研究报告显示，2021 年第一季度全球智能手机处理器市场规模同比增长 21%，达到了 68 亿美元，而其中华为海思的智能手机处理器出货量相比去年同期下降了 88%。

6. 让芯片设计和堆积木一样简单，EDA2.0正走在正确的轨道上

集成电路产业正在经历一个技术进步和创新浪潮的复兴时期。人工智能（AI）、5G、自动驾驶、大数据（Big Data）等新兴领域技术的不断发展给芯片设计带来全新的挑战：算力提升、功耗降低、上市周期加快、成本降低等等。

EDA能帮助客户设计达到最优化的PPA（Performance性能、Power功耗、Area面积）目标，开发性能更高的终端产品，并进一步减少设计迭代，缩短设计周期，加快上市速度。自2012年以来，人工智能处理能力的需求每3.5个月增长一倍。

从2003年到如今的20年间，芯片的复杂度比前20年提高了数万倍，成本提高了100倍，芯片工艺也已演进到纳米级别（7/5/3纳米）。芯片设计和制造作为数字化时代的底层支撑，已经成为全球很多重要行业的一个关键环节。他同时也指出，EDA 1.X面临很多挑战，包括应用需求分析，验证工作复杂、IP复用价值没有完全发挥、人才不足、开放性不够和历史包袱影响等。以历史包袱为例，他指出EDA 1.x的工具是在二十多年的时间里渐进式发展起来的，这决定了它还背负了过程中的兼容性要求、历史代码、遗留架构等很多历史包袱，因此迭代发展的速度很难跟上现在几十倍增长的大型设计，同时原有软件架构难以充分利用好目前发展迅速的互联网云平台、异构化的硬件设备。

2017年，华美半导体协会（CASPA）年会期间，Cadence工程师David White分享了他关于EDA当前所面临三大挑战：一是规模（Scale），随着设计规模的不断增加，规则/限制的增多，以及模拟仿真、提取、多边形等带来的庞大数据，EDA厂商需要获得工艺文件；二是复杂性（Complexity），更复杂的FinFET工艺技术导致复杂的DRC/ERC效应，而芯片和封装/电路板之间的普遍交互成为常态，同时器件和电线之间的热物理效应也需要注意；三是生产力（Productivity），培训程度受限的设计人员和物理工程师会引入不确定性，造成多次设计迭代。

2020年12月2日，新思科技（Synopsys）官微发布《数字芯片设计EDA工具的2.0时代》文章。文章从数字前端逻辑综合、数字后端布局布线和数字电路静态时序分析的演进，强调数字芯片设计技术融合的重要性，并指出融合技术使EDA工具进入2.0时代。

2021年6月10日，芯华章发布《EDA 2.0白皮书》。EDA是芯片之母，支撑芯片的全流程设计。作为芯片设计的最上游、最高端的产业，芯华章EDA2.0白皮书的发布是业界首创。《EDA 2.0白皮书》明确下一代集成电路智能设计流程（EDA 2.0）目标，基于开放的工具和行业生态，实现自动化和智能化的芯片设计及验证流程，并提供专业的软硬件平台和灵活的服务，以支持任何有新型芯片应用需求的客户快速设计、制造和部署自己的芯片产品。

EDA2.0的三大特征：开放、智能、平台

《EDA2.0白皮书》指出，未来的EDA 2.0应在芯片设计全行业、全流程、全工具的多个方面改进，EDA 2.0的关键路径包括开放和标准化、自动化和智能化、平台化和服务化等多个方面，用智能化的工具和服务化的平台来缩短从芯片需求到应用创新的周期。EDA 2.0的目标是要让系统工程师和软件工程师也能参与到芯片设计中来，解决设计难、人才少、设计周期长、设计成本高企的难题。

7. 除了CPU GPU英特尔又整出个IPU

在今日举行的Six Five峰会上，英特尔公布了其对基础设施处理器 (IPU) 的愿景。IPU是一种可编程网络设备，旨在使云和通信服务提供商减少在中央处理器 (CPU) 方面的开销，并充分释放性能价值。利用 IPU，客户能够部署安全稳定且可编程的解决方案，从而更好地利用资源，平衡数据处理与存储的工作负载。

工作原理：IPU是一个可编程的网络设备，能够对数据中心内的基础设施功能进行安全加速，从而使系统级资源的管理更加智能。 

通过IPU，云运营商可以转向完全虚拟化的存储和网络架构，同时保持超高的性能、以及强大的可预测性与可控性。

8. 谷歌用自研芯片取代数百万 Intel CPU，效率更高成本更低

谷歌设计了自己的新处理器Argos视频（转）编码单元（VCU），这种芯片的目的只有一个：处理视频。高效率的新芯片使这家科技巨头得以用自己的芯片取代数千万块英特尔 CPU。

多年来，英特尔内置于其CPU中的视频解码/编码引擎一直主导着市场，这有两个原因：一是提供领先的性能和功能，二是易于使用。但是定制的专用集成电路（ASIC）其性能往往比通用硬件更胜一筹，原因在于它们是针对单单一种工作负载设计的。因此，谷歌转而开发自己的专用硬件，可为YouTube处理视频任务，而且成效显著。

用户每分钟向YouTube上传超过500小时的各种格式的视频内容。谷歌需要将这些内容迅速转码成多种分辨率（包括144p、240p、360p、480p、720p、1080p、1440p、2160p和4320p）以及节省数据的格式（比如H.264、VP9 或AV1），这就需要强大的编码能力。

谷歌认为，对于新兴的YouTube工作负载来说，这两种选择都不够节能——视觉计算加速器本身就很耗电，而扩增至强CPU的数量实际上意味着增加服务器的数量，也就意味着增加功耗和数据中心占用空间。因此，谷歌决定采用定制的内部硬件。

谷歌的第一代Argos VCU没有完全取代英特尔的中央处理器，因为服务器仍需要运行操作系统，仍需要管理存储驱动器和网络连接。谷歌的Argos VCU在很大程度上就像总是需要配套CPU的GPU。

谷歌的VCU集成了十个H.264/VP9编码器引擎、数个****核心、四个LPDDR4-3200 内存通道（采用4x32 位接口）、一个PCIe接口、一个DMA引擎以及一个用于调度的小型通用核心，不像我们在GPU中看到的流处理器。除了内部设计的编码器/转码器外，大多数知识产权（IP）都向第三方购买许可，以降低开发成本。每个VCU还配备了8GB的ECC LPDDR4内存。

9. 68亿元投建12英寸CIS项目，格科微科创板IPO在即

近日，证监会按法定程序同意格科微有限公司（以下简称“格科微”）科创板首次公开发行股****注册。格科微及其承销商将分别与上海证券交易所协商确定发行日程，并陆续刊登招股文件。

格科微本次发行的募投项目投资总额合计约74.29亿元，其中拟使用募集资金69.6亿元，主要用于12英寸CIS集成电路特色工艺研发与产业化项目和CMOS图像传感器研发项目。

其中，12英寸CIS集成电路特色工艺研发与产业化项目投资总额68.45亿元，建设期2年，拟采用募集资金投资63.76亿元，将在上海临港新片区新建12英寸BSI晶圆后道产线。产线主要用于生产制造中高阶BSI图像传感器所需的12英寸BSI晶圆。项目建成后格科微将拥有月产20,000片BSI晶圆的产能。

资料显示，格科微是国内领先、国际知名的半导体和集成电路设计企业之一，主营业务为CMOS 图像传感器和显示驱动芯片的研发、设计和销售，其产品主要应用于手机领域，同时广泛应用于包括平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、移动支付、汽车电子等在内的消费电子和工业应用领域。

10. 中芯国际一季度欧美客户收入占比45%，目前产能供不应求

6月17日，中芯国际在投资者互动平台上表示，公司今年一季度营收中来自于欧美客户的收入占比近45%，目前公司产能供不应求。

中芯国际还指出，目前全球集成电路制造业总体供不应求，公司产能利用率达到98.5%。

据了解，中芯国际第一季度营收11亿美元，高于市场预期的10.47亿美元，去年同期为9.05亿美元；净利润1.589亿美元，市场预期1.04亿美元，去年同期0.64亿美元。

11. 28nm设备传审批受阻，台积南京厦门联芯中芯国际的扩产计划能成功吗？

全球芯片供应吃紧，引爆各家半导体大厂启动大扩产潮，中国大陆的主战场是 28nm 制程技术，包括台积电南京厂、联电的厦门厂联芯、中芯国际都宣布要扩产 28nm 产能。

28nm 制程曾让台积电独占智能手机芯片长达 7 年的黄金盛世，更是让台积电营运脱胎换骨，奠定成为全球半导体龙头的关键制程技术。

供应链传出，美国商务部开始紧缩 28nm 制程的设备出口到大陆。更关键的是，根据业界认知，应该是美国黑名单上的企业才受此限制，但传出近期连台系半导体厂在大陆晶圆厂要扩产 28nm 制程，其机台设备都一直未能获得审批。

12. Yole剖析3D传感市场手机市场停滞中国是激光雷达降价的关键

根据 Yole Developpement 的数据，2020 年全球 3D 成像和传感市场价值约 68 亿美元，并将在一两年内实现软增长。他们进一步指出，随着汽车和工业等二级市场的腾飞，它的增长将更加强劲，预计到 2026 年将增长到 150 亿美元，复合年增长率 (CAGR) 为 14.5%，报告显示，该市场主要服务于移动和消费者，预计到 2026 年仍将占整个 3D 成像和传感市场的 46%。到 2026 年，汽车和工业加起来将占市场的 22%。

该公司预计全球 3D 成像和传感市场将从 2020 年的 68 亿美元增长到 2026 年的 150 亿美元，复合年增长率为 14.5%。

13. 英特尔GaN这么强12英寸晶圆3D器件面世

最近，英特尔在官网表示，他们将展示首款氮化镓 (GaN) 稳压器，其优值是硅器件的10倍，峰值效率超过94%。这款稳压器最独特之处在于，采用了5项技术，将GaN功率和GaN射频晶体管，与硅PMOS的整合成一个片上系统，既可以实现高频操作，又可以实现高功率密度。而且该器件是基于12英寸硅晶圆，这在业界很少见，成本也非常有优势。

英特尔在全球都有专利布局，其中在美国和中国台湾分别有17项和20项专利正在申请中。而英特尔专利组合主要涉及用于SoC的III-N晶体管、RF开关、超短沟道长度、场板和III-N/ 硅单片集成电路。此外，英特尔很早就看好氮化镓在功率器件中的应用。2014 年 9 月，GaN功率器件企业Avogy获得4000万美元（约2.56亿人民币）B轮融资，该轮投资就是由英特尔领投。

14. 供给端产能为王剖析各制程产能紧缺原因

到2000年12英寸晶圆开始成熟应用。12英寸晶圆厂逐渐成为主流，2020年全球总产能占比69%，而8英寸及6英寸占比分别为25%及6.0%。

15. 从IGBT到SiC ，改朝换代中的车用功率半导体

根据民生证券研究院统计，全球IGBT应用端来看，头部的公司主要有英飞凌（市占率32.7%）、三菱电机（市占率9.6%）、富士电机（市占率9.6%）、赛米控（市占率6%）、Vincotech（市占率4.4%）、日立（市占率2.7%）、斯达半导（市占率2.5%）。

我国的汽车IGBT市场也同样发展迅速。2019年新能源汽车IGBT市场规模达到155亿元，随着市场的逐步回调，2020年市场规模已接近200亿元。

制造SiC芯片面临的最大挑战来自于成本。由于SiC在磊晶制作上有材料应力上的不一致性，造成晶圆尺寸放大时，会有磊晶层接合面应力拉伸极限的问题，导致晶格损坏影响良率，故晶圆尺寸主流仍维持4寸或6寸，无法取得大尺寸晶圆成本优势。据业内人士介绍，同等级别的SiC MOSFET芯片，其成本是硅基IGBT的8-12倍。

其次，SiC MOSFET缺少长期可靠性数据，这一点还需要不断实验与改进。

而且，SiC功率模块面临的问题和IGBT一样，模块中不匹配的CTE(热膨胀系数)容易使各层相互分离,引发器件失效。SiC的问题更为严重，主要是材料密度引起的热耗散，因此需要有合适的封装和系统集成创新方案。

SiC MOSFET在更高频率和温度下运行的特性更胜一筹，是进入1200V级别功率器件的理想选择，但其高于硅的制造成本，加上IGBT技术已很成熟，让最新型的IGBT在市场上仍能立于不败之地，可以在标准化和广泛采用方面更进一步。

总体来看，硅基IGBT的电气特性接近SiC MOSFET芯片的90%，而成本则是SiC MOSFET的25%，因此，SiC和Si混合开关模块会有很大的市场应用前景，而纯SiC芯片及器件要想在汽车功率系统当中普及，还需要时间。

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