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核心技术创新带来新突破,半导体国产替代持续推进

2023-06-15 18:01:51

尽管半导体设备材料具有投资强度大、产品验证周期长、产能爬坡速度慢等特性,值得一提的是,近两年设备材料企业仍成功吸引资本市场关注,这是基于国产设备渗透率的提升、长期的成本优势,以及大类资产配置等因素共同带来的结果。

 

源起基金认为,想要在半导体赛道脱颖而出,几个关键要素要抓住,一是政策红利,二是产业集聚红利,三是国产自主,四是资本红利。

半导体赛道的创新

受国内外宏观环境因素及产业链环节供需等影响,我国半导体产业面临史上最复杂的局面。但复杂局势下,国内半导体行业仍有机会通过全方位的核心技术创新打开局面,实现突围。

随着国产替代步入深水区,投资热点也逐渐从设计转向上游的设备、材料和制造领域,这对国内半导体产业来说,既是挑战,也是机遇。当前复杂局势下,架构端、材料端、IP& 设计端、制造端全方位核心技术创新或可为我国半导体产业破局。

架构端,RISC-V 可以凭借开源和灵活的特性,逐步完善芯片生态;材料端,第三代半导体将受益于国内的全产业链优势,打破受制于人局面;IP 与设计端,Chiplet 技术将绕过先进制程封锁,实现算力升级,也为国产大芯片布局打好基础;制造端,先进封装作为超越摩尔定律的重要路径,还将强化中国半导体在后道环节的优势壁垒。

以IP& 设计端为例,Chiplet 技术可帮助中国绕过先进制程封锁,实现算力突破,为国产大芯片突围铺平道路。

第一、Chiplet 模式可通过小芯粒的堆叠互联实现算力提升,绕过先进制程封锁。一方面,小面积设计可使整体良率得到提升;另一方面,工艺解耦使得一颗芯片内可封装多种制程的小芯粒,规避统一制程的高昂费用,降低芯片制造成本。模块化设计,也加速了产品的迭代上市。

 

第二、Chiplet 的应用,将有效助力国产大芯片的开发和迭代,打破现有体系下的 IP 垄断。大芯片是亟待实现国产化突破的竞争深水区,行业也普遍认为,大芯片是 Chiplet 技术的最佳应用场景。Chiplet 将为国产高端 GPU、CPU、交换机芯片铺好前路。

不仅如此,国内新势力公司不断探索 Chiplet 的新技术新架构,例如与 SiP、与 RISC-V 结合等,正逐步打破 SoC 体系下的 IP 垄断,为中国公司带来更多机会。

目前,我国也在积极参与 Chiplet 国际标准建设。例如,国内许多企业也参与了国际联盟 UCIe 的贡献和实践,这些都有助于中国芯片产业 " 卡脖子 " 的突破。

同时,中国 Chiplet 联盟也刚于 2023 年初发布了全自主可控的芯粒互联接口标准,有利于本土半导体企业建立自己的生态圈,这也将极大提升中国芯片产业在国际上的话语权。

从种子到独角兽,创业者应该如何把握市场机遇

想要在半导体赛道脱颖而出,几个关键要素要抓住,一是政策红利,二是产业集聚红利,三是国产自主,四是资本红利。具体来看:

一、政策红利。2000 年以来,国家通过财税优惠、重大专项、融资支持等政策大力扶持国内半导体产业的发展。今年 3 月,领导层在北京调研指出 " 政府要制定符合国情和新形势的集成电路产业政策 ",未来会强化顶层设计、制定统一目标,从上到下系统性地支持产业发展。

二、产业集聚红利。目前,国内半导体产业链集聚效应初步显现,以长三角为核心,各地区因地制宜,发展重点产业链环节。具体来说,长三角是半导体产业链最完整、技术最先进的区域,产业规模占比超全国 50%,发挥引领示范作用。其他地区例如川渝、武汉等均形成差异化优势。强化区域联动,鼓励上下游企业围绕关键环节,联合攻关技术研发,有助于提升产业整体竞争力。

三、是国产自主可控红利。在当前国际形势下,建立半导体产业链自主可控的紧迫性日益凸显。设备和材料是影响最大的环节,限制我国高端芯片的生产能力。目前本土晶圆厂对国产设备、材料扶持意愿大大增强,验证速度明显加快。国内设计厂商也在积极寻找不依赖于最先进工艺的高性能芯片的设计方法,强化设计与工艺的协同,推动 Chiplet 等技术的发展。

第四是基金红利。2022 年股权投资市场,外币投资金额下降 67%,是 2020 年来下降幅度最大的一年。国资和地方政府基金开始占据主导地位,相比财务投资人,其投资回报周期敏感度相对较低,更看重产业链稀缺性、技术壁垒、核心人才资源等。

结语:从市场目前现状及相关数据来看,有几个发展趋势。一是半导体设备厂商在 1Q23 业绩会上预测 2023 全年 WFE 约 750 亿美元;二是本土晶圆厂持续扩产,国产设备厂商迎来拓宽与加深客户矩阵机遇;三是本土半导体设备公司已进入多个细分领域,但国产替代进程仍处于早期。

当前重要的本土半导体设备公司产品已涵盖半导体全产业链,但各环节国产替代进程存在较大差异。

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