重視技術落地,應用領域不斷拓寬
中芯國際精通技術移植的應用、多領域解決方案陸續(xù)推出。該公司同行專注于在先進的數(shù)字邏輯部分的競爭,而中芯國際的戰(zhàn)略是有選擇的研發(fā)突破并領導相應細分領域技術,同時堅持投資先進的數(shù)字邏輯技術。公司將其制程工藝廣泛應用于CMOS圖像傳感器 (CIS)、多元化eNVM技術平臺、IoT Solutions、混合信號/射頻工藝技術、面板驅動芯片(DDIC)、CMOS 微電子機械系統(tǒng)以及非易失性存儲器等領域。公司通過陸續(xù)推出新技術,鞏固已有市場份額,同時獲得新的市場份額。
1)CMOS圖像傳感器 (CIS)
CMOS圖像傳感器產業(yè)保持高速增長。在移動設備和汽車應用的驅動下,2015年~2021年,CMOS圖像傳感器(CIS)產業(yè)的復合年增長率為10.4%,預計市場規(guī)模將從2015年的103億美元增長到2021年的188億美元。運動相機似乎已經達到市場上限,但是新的應用,如無人機、機器人、虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)等,正促使CMOS圖像傳感器市場煥發(fā)新的生機。
與此同時,汽車攝像頭市場已經成為CMOS圖像傳感器的一個重要增長領域。先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的發(fā)展趨勢進一步提高對傳感器供應商的壓力,以提升其傳感技術能力。圖像分析是新興需求,并且人工智能的早期應用正吸引眾人的目光。預計2015年-2021年,汽車CMOS圖像傳感器市場的復合年增長率將高達23%。因此,我們認為2021年之前,全球CMOS圖像傳感器的市場增長不會出現(xiàn)放緩的趨勢。公司作為CMOS頭像傳感器晶圓制造企業(yè),是產業(yè)的關鍵節(jié)點,未來將受益于行業(yè)增長,分享行業(yè)紅利。
公司擁有十年以上在CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensor, CIS)的制造經驗。目前,中芯國際為客戶提供1.75微米/1.4微米像素尺寸的背面照射和1.75微米像素尺寸的正面照射技術。同時我們也可以為客戶提供從晶片、 彩色濾光片、微透鏡到封裝測試的一站式服務。
公司已于2016年成功開發(fā)0.11微米CMOS 圖像傳感器(CIS)工藝技術,在此工藝下生產的 CIS 器件,其分辨率、暗光噪聲和相對照度都將得到增強。
公司在中國提供完整的 CIS 代工服務,基于其豐富的領域經驗,該0.11微米 CIS 技術能力可以為客戶提供除0.15,0.18微米以外領先的解決方案及有競爭力的成本優(yōu)勢。該高度集成、高密度 CIS 解決方案,同時適用于鋁和銅后端金屬化工藝,可廣泛應用于攝像手機、個人電腦、工業(yè)和安全市場等領域。公司在該技術領域已經開始進入試生產階段,未來幾個月后也將在其200和300毫米芯片生產線上實現(xiàn)商業(yè)化生產。
2)推出多元化eNVM技術平臺
公司早在2013年推出多元化嵌入式非揮發(fā)性記憶體(eNVM)平臺。目前公司擁有公認的制造能力,可以提供具有成本競爭力的嵌入式非揮發(fā)性記憶體平臺。公司提供了完整的嵌入式非揮發(fā)性存儲技術與廣泛IP支持,可應用于智能卡、MCU和物聯(lián)網應用。這些嵌入式非揮發(fā)性存儲技術提供高性能,低功耗與卓越的耐久性和資料保存性能。
這些工藝可提供客戶制造出具有成本效益,低功耗,高可靠性的產品,和更具經濟效益的解決方案。包括OTP、MTP、0.18微米和0.13微米(μm)eEEPROM(嵌入式EEPROM)技術和0.13微米低功耗(LL)的嵌入式閃存(eFlash)技術,以及正在進行的新型非揮發(fā)性存儲技術,如相變化存儲技術、阻變式存儲技術和磁阻式存儲技術。
公司eNVM平臺適用于消費者、工業(yè)產品、汽車電子等廣泛的產品應用,諸如MCU (微控制器)、觸控屏;以及一系列的智能卡應用領域(涵蓋SIM卡、社會保障、交通運輸和銀行卡等)。通常這些應用對性能、可靠性、尺寸、功耗具有較高的要求。公司現(xiàn)已與諸多業(yè)界知名企業(yè)在eNVM平臺上合作,目前該平臺處于量產階段。
3)IoT Solutions
公司提供完整的一站式IoT技術平臺打造智能、安全的物聯(lián)世界通過不斷優(yōu)化成熟工藝平臺,公司提供完整的一站式物聯(lián)網(Internet of Things, IoT)工藝、制造和芯片設計服務。并攜手集成電路生態(tài)鏈合作伙伴,為設計公司生產物聯(lián)網智能硬件相關芯片產品,用于智能家居、能源、安防、工業(yè)機器人、可穿戴式設備、汽車、交通、物流、環(huán)境、智能農業(yè)、健康監(jiān)護及醫(yī)療等多個領域。
作為中國內地規(guī)模最大、技術最先進的集成電路晶圓代工企業(yè),公司能夠提供專業(yè)、安全、完整的本土化服務,幫助設計公司縮短入市時間,降低成本,在蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網市場中占據有利地位。
8寸和12寸技術平臺均已完備 – 55納米低漏電嵌入式閃存平臺已進入穩(wěn)定量產
物聯(lián)網產品通常具有功能多樣性以及快速的上市響應等特點,產品結構以傳感、微處理、存儲、互聯(lián)為主,注重微小體積和超低功耗。基于公司的0.18微米到28納米的低功耗邏輯及射頻工藝,結合外置高容量存儲器,設計公司可選擇用于智能家居、可穿戴式設備、智慧城市等各類物聯(lián)網產品;0.13微米和55納米低漏電嵌入式閃存(embedded Flash)工藝進一步整合內置存儲器。采用公司55納米低功耗嵌入式閃存技術的智能卡芯片已成功進入穩(wěn)定量產。
卓越的SPOCULLTM 95ULP超低功耗和55納米超低功耗技術平臺
公司推出了SPOCULL 95ULP超低功耗技術平臺。此8’’工藝平臺提供業(yè)界最高密度最小面積的SRAM,極低的漏電流、功耗和寄生電容。在12’’工藝平臺上, 公司同時也推出55納米ULP超低功耗技術平臺。以95ULP和55納米ULP為主要超低功耗技術節(jié)點,通過進一步降低產品操作電壓、工藝器件優(yōu)化和IP設計優(yōu)化,極大減低產品的動態(tài)功耗和靜態(tài)功耗,延長系統(tǒng)待機時間和使用效率,并通過整合射頻和嵌入式存儲器技術,優(yōu)化成本結構和安全性能。
公司還提供微機電系統(tǒng)(MEMS)傳感器技術平臺,能夠打造集射頻、基帶、微處理器、嵌入式閃存、微機電系統(tǒng)傳感器于一體的單芯片系統(tǒng)(SoC)、系統(tǒng)級封裝(SiP)、晶圓級封裝(WLP)、2.5D封裝等一站式服務,有助于縮短產品入市周期,優(yōu)化產品成本和結構形態(tài)。
全面的物聯(lián)網(IoT)IP生態(tài)系統(tǒng)
除了自身的工藝技術平臺以外,公司還積極創(chuàng)建全面的物聯(lián)網IP生態(tài)系統(tǒng)。通過與國內外眾多IP合作伙伴建立的良好合作關系,公司可在射頻、基帶、嵌入式閃存、CPU 和DSP IP核、基礎單元庫IP、電源管理類IP、信息安全類IP和模擬接口類IP等方面提供完備的、高質量的IP和設計服務。
4)混合信號/射頻工藝技術
公司提供與邏輯工藝兼容的混合信號/射頻工藝技術。通過與國際領先EDA工具供應商的合作, SMIC提供精確的RF SPICE 模型和完整的PDK 工具包,涵蓋從0.18微米工藝到28納米PolySiON 工藝。 這一系列工藝技術用于射頻和無線互聯(lián)芯片制造并被廣泛應用于消費電子,通信,計算機以及物聯(lián)網等市場領域。
5)面板驅動芯片(DDIC)
公司高壓工藝為計算機和消費類電子產品以及無線通訊LCD驅動等廣泛應用領域提供一個經濟有效的平臺。公司同時提供95納米 SPOCULL 高壓平臺,該平臺的技術性能優(yōu)越,具備超低功耗的特性來支持可穿戴式設備的應用,具備eNVM來支持in-cell面板的技術,可廣泛應用于面板驅動,in-cell面板及AMOLED面板等。
6)CMOS 微電子機械系統(tǒng)
公司的MEMS方案主要集中在兩大主流應用領域:第一種為MEMS麥克風,是開放式結構,目前已經進入量產;第二種慣性傳感器,是封閉式結構,于2016年2Q進入小量量產。
7)非易失性存儲器
公司擁有公認的制造能力,可以提供具有成本競爭力的嵌入式閃存技術。公司提供了完整的嵌入式閃存技術與廣泛IP支持,可應用于智能卡,MCU和單芯片。這些嵌入式閃存技術IP提供快速的程序設計和擦除時間,低功耗與卓越的可靠性和資料保存性能。公司還提供了ETOX NOR閃存技術解決方案,涵蓋從0.18微米到65納米。這些工藝可提供客戶制造出具有低成本效益,低功耗,高可靠性和耐久性的產品。
集成電路產業(yè)轉移的“雁行模式”給中芯帶來的機遇
集成電路的最初形態(tài)為垂直整合的運營模式,系統(tǒng)企業(yè)內設集成電路的制造部門,僅用于滿足企業(yè)自身產品的需求。美國的AT&T是最先采用垂直整合模式的企業(yè),隨后IBM的集成電路制造部門為IBM自行生產的大型計算機提供處理器。隨著集成電路技術的擴散,日本日立、NEC、富士通、東芝等企業(yè),歐洲的西門子、飛利浦等電子公司都采用了這種模式。
IDM是繼垂直整合模式之后的新模式,由集成電路制造商自主設計與銷售由自己的生產線加工、封裝、測試后的成品芯片。與垂直整合模式不同的是,IDM企業(yè)的產品是滿足其他系統(tǒng)廠商的要求,最典型的例子就是美國的Intel公司。IDM模式的優(yōu)點在于IDM廠商可以根據市場特點制造綜合發(fā)展戰(zhàn)略,可以更加精細地對設計、制造、封測每個環(huán)節(jié)進行質量控制。IDM模式不需要外包且利潤較高,但其劣勢在于投資額加大、風險較高,要有不斷推出優(yōu)勢產品作保證,而且IDM模式的技術跨度較大,橫跨了三個環(huán)節(jié),企業(yè)不僅需要考慮每個環(huán)節(jié)的技術問題,而且還要綜合協(xié)調三大環(huán)節(jié),加大了企業(yè)的運營難度。
隨著集成電路產業(yè)的不斷演變,國際IDM大廠外包代工的趨勢也日益明顯,逐漸催化了Fabless+Foundry+OSAT模式。
半導體制造在半導體產業(yè)鏈里具有卡口地位。制造是產業(yè)鏈里的核心環(huán)節(jié),地位的重要性不言而喻。在半導體價值鏈里,占據最為重要的一環(huán)。統(tǒng)計行業(yè)里各個環(huán)節(jié)的價值量,制造環(huán)節(jié)的價值量是最大的,因為Fabless+Foundry+OSAT的模式成為趨勢,F(xiàn)oundry在整個產業(yè)鏈中的重要程度也逐步提升,可以這么認為,F(xiàn)oundry是一個卡口,產能的輸出都由制造企業(yè)所掌控。
“made in china”品牌下 整機制造領域滲透率已經提升到邊際增長曲線斜率趨緩階段。中國制造經過這些年的發(fā)展,在下游整機制造半導體產業(yè)的下游應用市場,中國占42%,是非常主要的市場。其中智能手機占全球28%,LCD TV占全球24%。 PC/Notebook占全球 21%. 平板》21%。這幾個數(shù)據說明,全球各類電子類產品的下游應用需求,中國是重中之重。
“中國制造”要從下游往上游延伸,在技術轉移路線上,半導體制造是“中國制造”尚未攻克的技術堡壘。中國是個“制造大國”,但“中國制造”主要都是整機產品,在最上游的“芯片制造”領域,中國還和國際領先水平有很大差距。在從下游的制造向“芯片制造”轉移過程中,一定會涌現(xiàn)出一批領先的代工企業(yè)。
日本經濟學家赤松要在1956年提出了產業(yè)發(fā)展的“雁行模式”,認為日本的產業(yè)發(fā)展經歷了進口、進口替代、出口、重新進口四個階段。從這個角度來看,中國的集成電路正在經歷當年日本所經歷過的路線。
世界的集成電路經過了兩次產業(yè)轉移,第一次在20世紀70年代末,從美國轉移到了日本,造就了富士通、日立、東芝、NEC等世界頂級的集成電路制造商;第二次在20世紀80年代末,韓國與***成為這一次轉移過程中的受益者,崛起了三星和臺積電這樣的制造業(yè)巨頭。
集成電路產業(yè)的產業(yè)轉移也包含著一定的技術特征,轉移路徑按照勞動密集型產業(yè)—〉資本技術密集產業(yè)—〉技術密集與高附加值產業(yè)。第一階段的產業(yè)轉移為封裝測試環(huán)節(jié),美國很多半導體企業(yè)或將自身的封測部門賣出剝離,或是將測試工廠轉移到東南亞,在產業(yè)轉移過程中,***的很多封測企業(yè)開始崛起,比如日月光和矽品等。第二階段的產業(yè)轉移為制造環(huán)節(jié),這和集成電路產業(yè)分工逐漸細分有關系。集成電路的生產模式由原先的IDM為主轉換為Fabless+Foundry+OSAT,產業(yè)鏈里的每個環(huán)節(jié)都分工明確。在制造轉移的過程中,***的TSMC崛起成為現(xiàn)在最大的代工廠。
目前,憑借巨大的市場需求,較低的人工成本,中國的OSAT和Foundry正有接力***,成為未來5年產業(yè)轉移的重點區(qū)域。
本土半導體市場需求和供給仍然錯配,有潛力去進行國產替代。中國大陸地區(qū)的半導體銷售額占全球半導體市場的銷售額比重逐年上升,從2008年的18%上升到1H2016的31%,同時中國半導體制造產能僅為全球的12%,需求和供給之間存在錯配。
中國整機商品牌提升,“本土化”提供完整產業(yè)鏈機會。以智能手機為例,除了三星蘋果之外,越來越多的中國本土品牌開始在市場上滲透,并逐漸有了話語權。國產手機包括華為、OPPOVIVO等,年出貨量都已經超過了1億部,并且還保持了可觀的增速。在智能手機領域,越來越多的國產品牌正在浮出水面。從這個維度來看,我們看好國內從整機到上游的價值傳導。
國內從上游的芯片設計制造到下游的整機已經形成完整產業(yè)鏈,帶來可期待的產業(yè)鏈協(xié)同效應。我們看到中國正在形成從整機到上游芯片完整產業(yè)鏈的布局,這一點同***美國韓國不同,***的電子集中在上游的芯片,從Fabless+Foundry+OSAT,但是欠缺下游的整機品牌,同時芯片環(huán)節(jié)沒有形成規(guī)模的集群效應,芯片每個環(huán)節(jié)只有一兩家龍頭企業(yè);美國在芯片設計領域是全球最強,但是下游的整機品牌數(shù)量正在被中國逐漸超過;韓國和***的格局有些類似,有一些大而全的企業(yè),但是缺乏完整的集群效應。只有中國,憑借廣闊的下游市場和完整的集成電路產業(yè)鏈,正在逐漸崛起。
中國的設計公司崛起給本土制造商帶來驅動效應,本土虛擬IDM構建會成為產業(yè)轉移趨勢下的主旋律。從2011年開始,受益于下游整機市場的興起,中國本土的設計企業(yè)開始迅速崛起,增速遠大于全球設計公司的CAGR。我們看到全球設計業(yè)的CAGR為3%,而中國的這一數(shù)據為22%,遠高于全球設計業(yè)的水準。在中國設計公司快速增長的過程中,中國的制造企業(yè)龍頭中芯國際自然享受成長紅利,我們看到從2011-2015年里,伴隨著設計企業(yè)的崛起,中芯國際在中國大陸地區(qū)的CAGR達到了25%。這和中國大陸地區(qū)的設計公司快速增長息息相關。
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