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云棲大會:不再受制于人 “中國芯”強勢崛起2021-10-27長久以來,芯片一直是我國發展“受制于人”的重要領域之一。然而如今,“中國芯”已經強勢崛起,阿里巴巴旗下半導體公司平頭哥發布自研云芯片倚天710。該芯片是業界性能最強的ARM服務器芯片,性能超過業界標桿20%,能效比提升50%以上。倚天710是阿里云推進“一云多芯”策略的重要一步,也是阿里第一顆為云而生的CPU芯片,將在阿里云數據中心部署應用。
阿里此次推出的都是基礎設施級產品,且自用,是基于什么考慮呢?答案是更新計算體系結構。一個以云為核心的新型計算體系結構正在形成,隨著云網端技術進一步融合,未來無論企業或個人,計算將進一步向云上遷移。這個全新的體系正在三個層次演進:首先在基礎設施層,云向下定義硬件,自研芯片、服務器、操作系統等底層技術,建設云為核心的硬件體系;其次,核心軟件基于云來重構,開源社區成為創新中心,并催生低代碼等新的開發方式,讓云更易用;最后在應用層,未來隨著5G網絡發展,計算和數據加速向云上遷移,催生云電腦、元宇宙、自動駕駛等新物種。
此外,大會還展出了碳基芯片、生物芯片、微電流芯片等前沿科技。其中碳基芯片是一種在碳納米管、石墨烯等材料上發展的半導體技術,被視為下一代芯片方向。在相同制程下可比硅基芯片有著更高性能和更低功耗,90納米工藝的碳基芯片性能有望等同于28納米制程的硅基芯片。值得一提的是,中國芯片生態發展也在積極推動中,例如大會上阿里平頭哥宣布玄鐵RISC-V全系列處理器開源,進一步拉近了RISC-V技術與開發者的距離,成為全球硬件開源的新里程碑。
2018年,火爆全球的斯皮爾伯格的電影《虛擬世界》中的游戲世界就是現代藝術家對于元宇宙想象的完美呈現,這也塑造了絕大多數人對于元宇宙這一概念的首次認知。
元宇宙是一個包羅萬象、無限逼近真實的虛擬世界,結合AR、VR、5G、云計算、AI等技術,正在掀起科技界的新浪潮。展區中,參觀者被數字人引導著穿越元宇宙隧道,從理解概念開始,逐步了解應用場景、暢想趨勢,再到通過VR游戲、全息影像等技術沉浸體驗,初次感受元宇宙帶來的變化。
“元宇宙”概念起源于美國科幻作家尼爾·斯蒂芬森的小說《雪崩》,在小說中由黑客打造的平行于現實世界的虛擬世界里,人人都擁有自己的化身,就像模擬人生一樣,與里面的朋友們聚會和交流。而在現實中,隨著人工智能、虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、擴展現實(XR)、5G通信和物聯網等技術的發展成熟,數字化的虛擬世界將與真實世界深度融合,為人們帶來從“在線”到“到場”的感知力重塑,將催生更新的消費模式和更新的業態。
在仿生學領域,云棲大會也展現了科技的魅力。仿生魚亮相云棲大會,讓人誤以為到了水族館。仿生金龍魚外表看起來跟真的金龍魚一模一樣,其實是仿生機器人。工作人員介紹,這款自主研發的多關節仿龍魚機器人產品,根據龍魚的游動姿態和外觀樣式,依托現有流體仿真技術設計,能夠像真魚一樣順暢優雅的自如游動,還能夠轉彎和避障,達到以假亂真的效果。
除了金龍魚、積木魚之外,場館內還展出仿生魚的其他種類:鯊魚、鯉魚等等,這些仿生魚外表和動作都與普通魚沒有太大差別,正是因為對自然界真魚的運動軌跡的擬態,完全能做到以假亂真融入魚群,有時還能起到帶領魚群的作用。
不僅形象逼真,仿生魚更大的作用在于科研等現實應用上。它們集成了多種傳感器和全局視覺控制技術,可用于水下環境中的監測、軍事偵察、水下救撈、水下考古、海洋生物觀察、水下設備檢修等工作,為各類水下科研實踐提供了更靈活便捷的服務。 -
云棲大會:開源思想激發AI+Science更大創新力2021-10-27云電腦、飛行汽車、元宇宙、仿生魚、外骨骼機械臂、四足機器人……4萬平方米的科技展上,1500余款或有趣或新穎的科技成果集中亮相,堪稱一場數字科技盛宴。我們在云棲大會上,看到了未來世界的雛形。
作為中國最具科技感、全球規模最大的科技盛會之一,“杭州·云棲大會”今年以“前沿·探索·想象力”為主題,設置了上百場科技論壇,并有包括近千名來自學術界、產業界的領軍人物傾情分享,共話前沿與硬核科技的趨勢與洞察。參展方包括清華大學、北京大學、航天五院、國家天文臺、小米、京東方等200多家高校、科研機構和科技企業,真可謂眾星云集、科技感爆棚。
AI+Science、元宇宙、仿生機器人……云棲大會帶你看到未來的樣子
開源思想激發AI+Science更大創新力
2021年,AI和Science是兩個很有熱度的詞。AlphaFold2以深度學習技術在預測蛋白質結構上做出突破,這項計算工作展現出AI在科學領域解決問題的巨大潛力。從生物這一單一場景延展開來,在物理、化學、材料、地質等多領域,以深度學習為代表的AI與科學計算結合形成新的計算方法。
“AI+Science”將帶來系統性機會,以機器學習為代表的AI具備復雜數據處理的能力,可以使得訓練出來的物理模型兼具微觀尺度的精度和宏觀尺度的效率,不僅能夠真正有效解決棘手又漫長的科學計算過程,還可以系統性地解決藥物設計、材料設計和化工設計等領域中的微觀設計層面問題,實現“既快又準”的計算模擬。
從規模、數據、性能三個維度的工程化來理解,對于AI+Science,“規模工程”將更加面向計算本身;“數據工程”將需要面向物理、尊重物理約束;“性能工程”將不再是軟件對硬件的適配,而會是硬件對算法的定制。
這樣的工程化需要的是科學家、工程師以及各行各業共同的努力。為此,開源去中心的協同開發、在開發基礎上快速地實現分布式評審,就是一種被驗證且最佳的軟件協同發展模式,這也打造出“AI+Science”新一代基礎設施的新思路——“開源協同”。
開源模式在過去的半個世紀給計算機領域帶來了高速發展,但在科學計算領域尚屬新事物,但這種基于開放共享精神和同行評價機制的高效合作模式發展非常迅速。如今,隨著開源思想的深入,新一代的AI+Science體系正在建立:底層算力調度、各尺度物理引擎、數據庫、面向各類計算需求的工作流都在快速迭代。基于開源軟件,來自世界各地的數千個材料、化學、生物等領域的研究組正在拓寬著他們的科研邊界,也產生了很多優質的科研成果。 -
資本圈無人不投半導體,產業資本如何為中國半導體發揮正面作用?2021-10-27作為技術驅動的硬科技產業,半導體產業從一開始就與資本密不可分。正是拿到了亞瑟·洛克(Arthur Rock)的風險投資,世界上第一家半導體專營公司——仙童半導體(FairChild Semiconductor)——才得以成立,圣塔克拉拉谷(Santa Clara Valley)才最終成為硅谷(Silicon Valley)。隨著產業不斷成熟,并購、拆分、重組在半導體行業出現的越來越多,因而資本對半導體產業發展的重要性越發凸顯。
在我國,以近十年時間來看的話,前五年半導體產業處于寒冰期,乏人問津,但這期間,以2014年國務院公布《國家集成電路產業發展推進綱要》為起點,以國家集成電路產業基金成立為標志,部分嗅覺靈敏的產業資本開始重點布局硬科技;而以中美科技戰為引爆點,越來越多的資金發現了中國半導體產業的歷史性機遇,開始蜂擁而入,到今天已然形成資本圈無人不投半導體的局面。
對中國半導體產業而言,資本大量涌入不是壞事,對于這樣一個對資金、人才和固定投資(制造類)要求都非常高的行業,在2014年之前我國產業發展受限的一個主要因素就是投入資金不夠。但資本狂歡式進場帶來的泡沫,也有很多負面作用。
那么,中國半導體到底需要什么樣的產業資本?產業資本在中國半導體產業發展的歷史關鍵時期又應該如何發揮正面作用,避免消極影響呢?
市場研究機構Omdia半導體首席分析師何暉表示,產業資本要有搭建平臺、整合資源的能力。當前我國出現了數千家以上集成電路企業,如何幫助半導體企業做整合,打造大而強的龍頭企業,是當前產業資本的頭號任務。
在整合半導體產業資源方面,融信產業聯盟旗下的建廣資產和智路資本都有非常成功的案例。
2017年,建廣資產全資收購了從恩智浦剝離出來的安世半導體(Nexperia),這成為近幾年我國產業資本國際并購額最大(27.5億美金)的半導體案例,也是最成功的案例。在拆分之前,作為恩智浦旗下的標準產品部,由于產品成熟、公司投入少,增長率僅在個位數徘徊。建廣資產收購之后,3年營收增長50%,達到16億美元。之后建廣資產將安世半導體出售給聞泰科技,聞泰科技從此轉型為中國最大的IDM(垂直整合器件)半導體公司,市值超過1000億。
實際上早在2015年,建廣資產就從恩智浦剝離了功率半導體部門,與恩智浦合資成立了瑞能半導體,現在營收比其成立合資公司時已經翻倍,并將準備近期在國內證券市場上市,既大幅改善了經營狀況,給員工和客戶帶來了成功,又給投資人以非常好的回報。
值得關注的是,雖然過去兩三年中國資本國際并購難度大幅增加,但智路資本卻異軍突起,創造了多起成功收購案例。2020年7月,智路資本就全資收購全球第三大汽車電子封測企業UTAC,經過近一年多的改造,UTAC在營收和凈利潤上都有了極大改善,智路資本希望通過裝入優質資產,對接國內資源,將UTAC打造成為全球收入前五、中國利潤第一的半導體封測企業。
融信產業聯盟投資機構對半導體產業的投資理念是選擇產業鏈核心點的成熟企業(或部門),判斷其有足夠的技術競爭力和行業地位,有能力帶動上下游環節協同發展。這類企業(企業的一個部分)之所以愿意出售,只是由于該業務處于大公司的非戰略方向,或者由于原經營者市場策略失誤而導致多年低增長,在收購回來以后,融信產業聯盟通過多種有效地投后管理措施,就能有效地改善被投標的的經營狀況,讓老革命煥發新力量。
融信產業聯盟的投資機構具有豐富的投后管理經驗,可將其總結為12個字,即:穩團隊、理流程、補彈藥、放潛力。
首先,人才是決定一筆投資是否進行的關鍵因素。在投資洽談階段,融信產業聯盟會對被投公司的專業團隊的經驗、能力、斗志進行綜合考察,收購完成后,通常情況會保留原有核心團隊,但是會以極其有雄心的股權激勵計劃對管理團隊進行再激勵,將投資人與管理團隊的利益深度綁定,鼓勵高管團隊二次創業。
其次,融信產業聯盟投資機構對被收購的公司業務流程做深度梳理。以制造業企業為例,企業被收購之后,融信產業聯盟的行業專家會與管理團隊對公司內每一座工廠進行摸底,考察產能、良率、管理優劣,先把內部模范廠的要求作為全企業的要求。改善提升之后,再對標行業內最優秀公司的做法,就這樣,在管理團隊和投資公司產業專家的相互協作下,不斷改善生產管理水平。
第三,如前所述,融信產業聯盟投資機構收購的很多資產,在國外已經進入成熟發展期,往往難以得到支撐良性發展的資金投入,沒有足夠的資金投入,研發與生產上的“彈藥”不足,就只能維持低增長,甚至會衰退。完成收購以后,這些企業最大的轉機之一就是不缺錢了,融信產業聯盟會投資機構會根據企業在產業中的市場地位,做好投后業務規劃和業務擴展戰略,給予被投企業充足的資金支持和資源匹配,足夠的彈藥為突破過去低增長困境打好了基礎。
因而,在人才與激勵到位、業務流程理順、充足的資金投入和上下游資源匹配的前提下,再利用好國內市場大環境,被投企業增長潛力被徹底釋放,營收增長和利潤增長數字讓人驚嘆。近年來,融信產業聯盟投資機構并購案例都有極高的投資回報比和投后管理成功率。
融信產業聯盟投資機構的投資理念與投后管理成果,似乎與北京半導體行業協會副秘書長朱晶的好的產業資本的四個要求完美契合。朱晶認為,產業資本要想在中國半導體發展關鍵期發揮效力,需要做到如下四點:首先,利用資本有效組織好國內產業資源,在細分領域推動企業做強做優做好;第二,引進和吸收全球創新資源,并且幫助這些資源和國內市場有效融合;第三,培養一批懂產業,會賦能產業的投資人;最后,通過助力產業關鍵節點發展為資本增值,即賺錢。
當然,產業資本并不一定能幫助產業發展。近年來,也有部分企業在被收購以后的表現,還不如獨立經營時好,這里面原因很多,但產業資本在被投企業的投后管理過程中沒有發揮應有的作用肯定是主要原因之一。
在我國硬科技產業發展的歷史關鍵期,如何讓企業發揮出資金與資源的乘數效應,如何避免賺快錢走捷徑的誘惑,如何平衡產業發展責任與賺錢壓力,始終將是有雄心的產業資本需要考慮的問題。 -
ASML對話青年軟件工程師:半導體發展需要更多復合型軟件人才2021-10-272021年10月26日,廣東深圳——10月24日,半導體行業的創新領導者ASML首次舉辦面向軟件工程師的行業分享會,以“1024算·芯未來青年說”為主題,邀請哈爾濱工業大學深圳研究生院副教授湯步洲、ASML技術專家以及職業發展顧問,同廣大軟件工程師及理工科青年學子,探討半導體領域的發展前景和人才需求,致力于鼓勵和吸引更多優秀的軟件人才加入半導體行業,助力行業人才培養。
近年來,受5G、云計算、物聯網、人工智能、智能網聯汽車等新型應用的驅動,中國集成電路市場持續增長,半導體行業平均薪資也年年攀升,2019年第二季度到2020年第一季度,研發崗位的平均薪酬達稅前20,601元/月。但與之相對的是人才短缺的現象明顯,《中國集成電路產業人才白皮書(2019-2020)》數據顯示,中國目前存在約30萬的半導體人才缺口。
良好的就業前景正吸引著年輕工程師和應屆畢業生加入半導體行業。湯步洲指出:“缺芯現象讓半導體行業備受關注,芯片作為驅動5G、物聯網等新型應用場景的基石,其重要性和發展前景不言而喻。現在選擇半導體作為擇業方向可以說是趕上了時代的風口,中國正在大力發展半導體行業,各大公司都相繼啟動‘造芯’計劃,不斷加大芯片研發投入。但是可能很多人不知道,半導體行業并不僅對硬件人才開放,它還需要軟硬件能力兼備的‘全棧型人才’。”
半導體發展催生復合型軟件人才需求
半導體行業是一條高度全球化的產業鏈,光刻設備是芯片生產中至關重要的一環,需要大量的硬件生產和人才投入。但隨著摩爾定律的發展,對精度的極致追求給新一代芯片工藝的生產良率和效率帶來了極大挑戰,半導體行業軟件人才的重要性逐漸凸顯。
作為全球芯片光刻技術領導者,ASML深耕技術創新和人才積累,創新型地推出了浸潤式光刻、雙晶圓平臺等開創性技術推動半導體行業的穩步發展,并奠定了其在光刻領域的領先地位。綜合光刻成像、計算光刻技術及量測檢驗技術,ASML創新地提出了全方位的光刻解決方案,并針對量產的要求優化工藝窗口,實現更小的器件尺寸。其中,ASML-Brion所負責的計算光刻(Computational Lithography)業務,就是利用計算機軟件提前模擬和仿真光刻的工藝過程,對掩模版和光源進行修正,提高良率和生產效率。ASML光刻機正是高科技硬件和先進軟件的綜合體。
ASML-Brion的技術專家邵德保在分享會上表示:“計算光刻中的建模過程,會涉及到物理、化學、光學、圖像處理等技術,在掩模版和光源修正階段,還會涉及到計算機圖形學以及數學知識,整個過程需要非常縝密的精度計算和控制,不亞于神州十三號發射。我們的軟件工程師多為軟硬件俱佳的復合型人才,擁有夯實的跨學科知識。對于有志于從事半導體軟件的人才而言,他們未來會具備更強的職業門檻和競爭力。” -
不需EUV光刻機也能生產5nm芯片,半導體技術迎來重大突破2021-10-27如今,隨著半導體制程技術越來越先進,對于制造芯片的機械設備的要求也越來越高,于是荷蘭ASML公司生產的EUV光刻機成為半導體制程技術的關鍵生產設備。但是,由于EUV光刻機造價高昂,每臺價格超過1億美元,并且EUV光刻機制造難度大,產能嚴重不足等原因,使得各大芯片生產公司瘋狂搶奪EUV光刻機,并且如果缺少光刻機的話,芯片的生產成本將大幅提高。
面對如此嚴峻的問題,日本存儲大廠鎧俠(Kioxia)聯合半導體設備廠佳能、光罩等半導體零組件制造商大日本印刷株式會社(DNP)共同開發了一種新的NIL制程技術,可以在不適用EUV光刻機的情況下就能夠使半導體制程技術進到5nm。
據悉,現在鎧俠已經掌握了15nm的制程量產技術,目前正在全力進行15nm一下技術的研發,預計將于2025年進一步達成計劃目標。
對比于現在已商用化的EUV光刻技術,鎧俠方面表示,NIL技術優勢在于可以大幅減少耗能,并降低設備成本。原因在于NIL 技術的微影制程較為單純,耗電量可壓低至EUV技術的10%,并讓設備投資降低至僅有EUV設備的40%。目前,高端的EUV光刻機只有荷蘭ASML一家能夠生產供應,其不但價格高,而且需要許多檢測設備的配合,并且生產極為困難,產能極其有限。
不過,雖然NIL技術有許多的優點,但現階段在投入量產上仍有不少問題有待解決,其中比較大的問題就是對比EUV光刻機來說,NIL技術更容易因空氣中的細微塵埃的影響而形成瑕疵。
據悉,對鎧俠來說,NAND零組件因為采取3D立體堆疊結構,更容易適應NIL技術制程。而鎧俠也表示,目前已成功解決NIL的基本技術問題,正在進行量產技術的推進工作,希望能較其他競爭對手率先引入到NAND生產當中。而一旦鎧俠能成功率先引入NIL技術并實現量產,有望彌補在設備投資競賽中的不利局面,又能符合減少碳排放的需求。
另外,根據DNP的說法,NIL量產技術電路微縮程度可達5nm節點,并且DNP從2021 年的春天開始,就已經在根據設備的規格值進行內部的模擬仿真當中。而對于這樣的技術進步,DNP透露說,已經有不少半導體制造商開始詢問NIL 量產技術,這就表示不少廠商對NIL技術寄予厚望。
另一個合作伙伴佳能,也致力于將NIL量產技術廣泛的應用于制作DRAM及PC用的CPU等邏輯芯片的設備上,以在未來供應更多的半導體制造商,將來也希望能應用于手機應用處理器等最先進制程上。
假如NIL未來能成功開發出來,對于現在的半導體行業來說絕對是個大好消息,半導體芯片的產能將因此得到大幅提高,也能夠很大程度的緩解如今全球范圍內的缺芯問題。 -
中國半導體硅片行業的發展歷程和政策背景2021-10-27單晶硅片已滲透到國民經濟和國防科技中各個領域,當今電子通信半導體市場中95%以上的半導體器件及99%以上的集成電路需要用使用單晶硅片。縱觀單晶硅片的發展,我國經歷了初步發展階段、快速增長階段、技術突破階段及快速發展階段。
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