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后摩尔时代

国产替代,弯道超车。

加速实现产业链的国产替代,是我国半导体产业升级的必经之路。国产替代的发展机会:从模拟到数字,从设计到生产,设备,材料,EDA,同时在新兴产业领域能够实现弯道超车。摩尔定律 (Moore’s Law):集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月便会增加一倍换。然而近些年,随着芯片工艺不断演 进,硅的工艺发展趋近于其物理瓶颈,晶体管再变小变得愈加困难,成本也愈加 高昂,因此摩尔定律逐渐放缓。同时,随着 5G 及物联网的进一步发展,接入网 络的设备越来越多,对于算力及存储的需求迅速提升,以硅为主体的经典晶体管 很难维持集成电路产业的持续发展,后摩尔时代到来。后摩尔时代的创新,关注新封装、新材料、新架构

新封装:提高效率、降低成本,先进封装前景广阔。随着节点缩小,工艺变得越来越复杂且昂贵,在经典平面缩放耗尽了现有技术资源、应用又要求集成更加灵活和多样化的今天,若在芯片中还想“塞进更多元件”,就必须扩展到立体三维,从异构集成(HI)中找出路。SiP 技术集成度高,研发周期短,可实现 3D 堆叠,且能解决异质集成问题,前景广阔。Chiplett(小芯片/芯片粒/裸芯片)模式能满足现今高效能运算处理器的需求,具备设计弹性、成本节省、加速上市三大优势,SiP 等先进封装技术是 Chiplet 模式的重要实现基础,Chiplet 模式的兴起有望驱动先进封装市场快速发展。

新材料:化合物半导体助力半导体器件实现更高性能,迎来发展契机。目前9 成半导体器件由硅制造,硅材料具有集成度高、稳定性好、功耗低、成本低等优点。但在后摩尔时代,除了更高集成度的发展方向之外,通过不同材料在集成电路上实现更优质的性能是发展方向之一。同时随着 5G、新能源汽车等产业的发展,对高频、高功率、高压的半导体需求,硅基半导体由于材料特性难以完全满足,以 GaAs、GaN、SiC 为代表的第二代和第三代半导体迎来发展契机。

新架构:架构创新迎来黄金时代。以 RISC-V 为代表的开放指令集将取代传统芯片设计模式,更高效应对快速迭代、定制化与碎片化的芯片需求。为应对大数据、人工智能等高算力的应用要求,AI NPU 兴起。存内计算架构将数据存储单元和计算单元融合为一体,能显著减少数据搬运,极大地提高计算并行度和能效。长期来看,量子、光子、类脑计算也有望取得突破。

线索:

  • 刘鹤主持召开国家科技体制改革和创新体系建设领导小组第十八次会议,讨论了面向后摩尔时代的集成电路潜在颠覆性技术。

  • 20210617 彭博:刘鹤将领导助芯片企业应对美制裁项目

    消息人士透露,刘鹤受委牵头​进行所谓第三代芯片开发与能力发展工作,也正领导制定针对该技术的一系列金融和政策支持项目。 彭博社称,上述项目涉及新兴领域,依靠并非传统硅材料的更新材料和设备,目前没有任何公司或国家占有主导地位,而这为北京提供一个避开美国及其盟友针对中国芯片制造行业设置的障碍的最佳良机。

概念股:

名称
标的指数
关联
核心
公司依托 SiP 等核心电子制造技术,切入苹果等世界知名厂商供应链
SIP封装构建技术壁垒,深度绑定中芯国际形成共振增长
自主研发不断创新,SiP、WLP、2.5D/3D 等封装技术实现量产化
公司封装技术发展路线清晰,强化 WLCSP 封装技术在大尺寸的技术优势,持续推进WLCSP、3D TSV 等先进封装技术研发,加固公司先进封装技术护城河。
公司坚持以集成电路封测为主业 已有相关3D封测技术布局
公司与中科院电子研究所和西安电子科大合作研发的SIC 和GaN的第三代半导体材料具有耐高压,耐高温以及高速和高效的特点。
公司正在与北京大学合作研发垂直结构的氮化镓二极管
公司是整个LED行业的龙头,公司的主要业务包括高端氮化镓LED衬底、外延、芯片;高端砷化镓LED外延、芯片;大功率氮化镓激光器;特别是封装产品应用四个产品方向的研发
公司旗下海威华芯建立了国内第一条6英寸砷化镓/氮化镓半导体晶圆生产线,目前已达到砷化镓2000片/月,氮化镓600片/月的晶圆制造能力,公司部分产品已经实现量产
公司将继续专注第三代半导体晶体产业,拓展碳化硅在 5G GaN on SiC HEMT、SiC SBD、SiC MOSFET、SiC IGBT 等元器件芯片方面的应用 SiC
国内首条6英寸商SiC晶元生产线已经量产
公司主营功率半导体芯片及器件,积极布局 IGBT、固态脉冲开关及第三代半导体等前沿领域
公司从事第三代半导体业务,主要是指GaN(氮化镓)材料的生长与器件的设计,公司已成功研制8英寸硅基氮化镓外延晶圆,且正在持续研发氮化镓器件 MEMS
国内电源管理领军者,主营充电器主控芯片,与oppo合作研发过GaN的充电器 快充
公司已建成6英寸的硅基氮化镓集成电路芯片生产线,涵盖材料生长、器件研发、GaN电路研发、封装、系统应用的全技术链
公司的产品涉及涉及氮化镓的研发和生产,外延片的技术就是研发氮化镓材料的生长技术
安世半导体生产的GaN产品车载GaN已经开始量产。
公司作为首任理事长单位,与上海集成电路行业协会协作,成立中国 RISC-V 产业联盟(CRVIC),是国内 RISC-V 领域的引领企业。目前,公司正积极进行基于 RISC-V 指令集的定制技术研究,同时入股芯来科技,布局 RISC-V处理器内核研发,有望在未来物联网时代获得先发优势。 IP
中国RISC-V产业联盟副理事单位,公司展开了基于RISC-V架构的CPU研发。
是中国RISC-V产业联盟成员。公司与芯来科技联合发布全球首个基于RISC-V内核的GD32V系列32位通用MCU产品。全资子公司思立微正在研发基于基于RISC-V的嵌入式AI处理芯片。
旗下艾派克微电子完成首款自主设计的基于RISC-V内核的CPU,经测试综合性能大大提升。 打印机
以完全自主知识产权处理器IP核为基础,开发的国产MCU芯片,采用RISC-V指令集。
集成电路板块预研物联网关键芯片包括基于RISC-V指令集架构的物联网微处理器MPU芯片。
阿里旗下半导体公司平头哥率先布局开源 RISC-V 架构技术,推出了更开放、更灵活的自研处理器 IP,可满 足不同场景的性能及功耗需求。全志科技已和平头哥达成战略合作,全志将基于平头哥玄铁处理器 IP 研发全新的计算芯片,该芯片将应用于工业控制、智能家居、消费电子等领域,预计未来 3 年出货 5000 万颗。 VR芯片
技目前 MCU 产品包括基于 ARM Cortex-M0 内核的 GMF03x 系列 MCU 和基于 RISC-V 架构的高性能、低功耗 GM6x5x 系列指纹算法 MCU。
推出了A311D、S905D3等内置独立NPU的通用型SoC
首颗AI训练芯片思元290及玄思1000智能加速器。该芯片采用台积电7nm制程工艺,集成460亿个晶体管,支持MLUv02扩展架构,全面支持AI训练、推理或混合型人工智能计算加速任务 国内AI芯片龙头
安防视频监控多媒体处理芯片