最具发展潜力的中国半导体新贵盘点 | 半导体行业观察

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来源:本文来自微信公众号 半导体行业观察(ID:icbank) 作者胡说投稿,谢谢。

自国务院在2014年发表集成电路推进纲要以来,中国集成电路产业进入了飞速发展阶段。尤其是进入了最近几年的产业和技术变革期,国内诞生了一批半导体新贵,让我们来盘点一下,哪些国产企业最具发展潜力:

寒武纪科技:人工智能独角兽

寒武纪科技是全球智能芯片领域的先行者,宗旨是打造各类智能云服务器、智能终端以及智能机器人的核心处理器芯片。公司创始人、首席执行官陈天石教授,在处理器架构和人工智能领域深耕十余年,是国内外学术界享有盛誉的杰出青年科学家,曾获国家自然科学基金委员会“优青”、CCF-Intel青年学者奖、中国计算机学会优秀博士论文奖等荣誉。

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北京中科寒武纪科技有限公司成立于2016年,是全球第一个成功流片并拥有成熟产品的智能芯片公司,拥有终端和服务器两条产品线。2016年推出的寒武纪1A处理器(Cambricon-1A)是世界首款商用深度学习专用处理器,面向智能手机、安防监控、可穿戴设备、无人机和智能驾驶等各类终端设备,在运行主流智能算法时性能功耗比全面超越CPU和GPU,与特斯拉增强型自动辅助驾驶、IBM Watson等国内外新兴信息技术的杰出代表同时入选第三届世界互联网大会评选的十五项“世界互联网领先科技成果”。

目前公司与智能产业的各大上下游企业建立了良好的合作关系。在人工智能大爆发的前夜,寒武纪科技的光荣使命是引领人类社会从信息时代迈向智能时代,做支撑智能时代的伟大芯片公司。

在华为去年发布的旗舰Kirin 970上,也搭载了寒武纪的寒武纪1A处理器,使华为旗舰手机Mate10具备了强大的本地智能处理能力。

去年十一月,寒武纪更是发布了三款全新的智能处理器IP产品:面向低功耗场景视觉应用的寒武纪1H8、拥有更广泛通用性和更高性能的寒武纪1H16,以及面向智能驾驶领域的寒武纪1M。

与寒武纪1A相比,三款新品在功耗、能效比、成本开销等方面进行了优化,性能功耗比再次实现飞跃,适用范围覆盖了图像识别、安防监控、智能驾驶、无人机、语音识别、自然语言处理等各个重点应用领域。

除了面向终端的智能处理器IP系列之外,寒武纪公司还发布了面向云端的高性能机器学习处理器芯片“寒武纪MLU100”和“寒武纪MLU200” ,这两款芯片主要服务于服务器端的智能处理需求,分别偏重于推理和训练两个用途。有别于“神经网络处理器”(NPU)的常见称呼,寒武纪科技的云端芯片产品线使用全新的命名“机器学习处理器”(MLU)。这表示寒武纪未来的芯片产品将全面支持多样化的机器学习应用,而不仅仅是常见的深度学习。

比特大陆:从挖矿ASIC到高端AI玩家

以挖矿成名的比特大陆,在AI芯片方面有了远大的目标。

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2013年成立于北京,目前已经有1000多名员工,超过60%是研发人员。据介绍,比特大陆拥有低功耗高性能的16nm工艺集成电路的量产经验,成功设计量产了多款ASIC定制芯片和集成系统,芯片出货量达到数十亿颗。重点面向世界的中小型企业及个人用户。这也是他们AI品牌“算丰”的资本。

2018年1月初,比特大陆带来了全球首款张量加速计算芯片BM1680,以及板卡SC1/SC1+、智能视频分析服务器SS1等重量级产品。

据比特大陆创始人詹克团介绍,这是一颗面向深度学习应用的张量计算加速处理的专用定制芯片,适用于CNN、RNN、DNN等深度神经网络的推理预测(Inference)和训练(Training)。芯片由64 NPU构成,特殊设计的NPU调度引擎(Scheduling Engine)可以提供强大的数据吞吐能力,将数据输入到神经元核心(Neuron Processor Cores)。BM1680采用改进型脉动阵列结构。单芯片能够提供2TFlops单精度加速计算能力,片上32MB SRAM拥有高带宽,在片外有DDR4内存接口,单芯片可支持高达16GB DDR内存。这就是BM1680交出的数据。

比特大陆还通过在芯片内集成高度定制的BMDNN Chip link芯片链路技术,实现在高速SerDes上提供稳定,灵活,低延迟的链路,可以使多个BM1680芯片一起工作,使其作为一个统一的系统,提供更高的处理能力。BM1680成在亮相后,迅速成为AI芯片领域的一匹黑马,这和比特大陆的背景密不可分。

另外,比特大陆提供了Sophon SC1和SC1+两款深度学习加速板卡产品。其中SC1 拥有一颗高性能的BM1680芯片,而SC1+ 则是双BM1680级联架构,芯片之间通过高速SerDes Chiplink互联,为深度学习计算带来全新的加速体验。

SC1和SC1+的架构类似,都通过PCIE的总线连入系统。具备高达2TFlops / 4TFlops的单卡计算能力(单精度),单芯片On Chip SRAM高达32MB,较大的SRAM适合装载整个神经网络模型。同时在板卡上搭载16GB 或32GB DDR4内存,大容量存储适合存储较大的神经网络模型。

由此看来,拥有丰富设计经验的比特大陆会是AI领域的一股重要力量。

英诺赛科:力争成为中国英飞凌

德国半导体公司英飞凌的功率器件在全球享有盛名,这让他们在“电”的世界里面表现优越。新能源汽车等应用的流行,更让它们如鱼得水。在国际厂商垄断全球大功率功率器件供应的情况下,有一家国产厂商正在蓄势待发,力争成为国产的英飞凌,那就是珠海英诺赛科。

去年11月,珠海英诺赛科8英寸硅基氮化镓电力电子器件量产线在珠海正式通线。据介绍,这是国内乃至世界首条8英寸硅基氮化镓量产线。从这个角度看,那就意味着国内企业在宽禁带半导体的竞争中走在了世界的前列。

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2015年12月成立的英诺赛科一期项目坐落于珠海市国家级高新区,已完成投资10.9亿元人民币,并已建成中国首条8英寸增强型硅基氮化镓外延与芯片大规模量产线。由于公司是由拥有丰富研发经验的海归团队发起并集合了数十名国内外精英联合创办的,因此在产品研发过程中他们顺利克服了众多的困难。

英诺赛科表示,氮化镓产业已经到了爆发前夜,公司率先在8英寸硅基氮化镓晶圆产业化上取得重大突破,先机已备,为今后的成功奠定了良好基础,必将为中国在半导体领域实现“换道超车”做出贡献。这是国内乃至全球第一条的8英寸硅基氮化镓量产线。换个角度说,就是在此之前,已经有了其他的氮化镓研究和生产企业的存在,而之前的主流都是在6英寸的产线上,英诺赛科强调。

在问到为什么领先全球打造8英寸硅基氮化镓量产线的时候,英诺赛科方面指出,这首先是为了完善国内的半导体产业链布局,将大幅提升我国宽禁带半导体芯片国际竞争力,以及国家氮化镓技术体系竞争能力;其次8英寸能够带来更大的成本优势。现在的机台和相关配套设备都是8英寸的,使用8英寸的晶圆不但能大幅降低芯片成本,同时更容易与上下游厂商,如先进制造与封装方面打造更紧密的低成本合作。

世纪金光:国产SiC器件的推动者

在硅的限制逐渐凸显以后,产业界正在探求SiC这类器件的未来发展可能性。从材料上看,本身的宽禁带、高击穿电场、高热导率、电子迁移率以及抗辐射特性使得碳化硅基的SBD以及MOSFET在高频、高温、高压、高功率以及耐辐射的应用场合相比硅基器件优势巨大。

这种优势不单是体现在单个器件上,而是碳化硅基的功率器件作为电力电子的功率转换中的核心部件,工作频率、效率及耐温的提升使得功率转换(即整流或者逆变)模块中对电容电感等被动元件以及散热片的要求大大降低。总体来说,利用核心元件带动整个模块系统的优化是SiC这类器件的最重要优势,这就吸引了国内外众多半导体公司在强攻这个领域,国内也有一家SiC产业杰出代表——北京世纪金光。

北京世纪金光半导体有限公司(以下简称“世纪金光”)成立于2010年12月,前身是中原半导体研究所,注册资本23,656万元,产业园占地56亩。主营碳化硅单晶、外延材料、电力电子功率器件和功率模块的研发、生产和销售,并深化SiC和GaN功率器件在新能源汽车、充电桩、分布式光伏等领域的行业应用。

近五十年以来,世纪金光一直扎根于半导体行业,积累了雄厚的科研实力及领先技术开发平台。在国内率先完成了以第三代半导体碳化硅材料从单晶、外延到器件、模块以及终端行业应用方案的全产业链贯通,实现了自主可控第三代半导体的产业化。

在本月月初,世纪金光6英寸碳化硅器件生产线在京成功通线。据报道,这是一条具有国际领先水平的产业化生产线,该产线的建成是我国首次实现碳化硅全产业链贯通,从产业链源头实现自主可控。

长江存储:国产Flash的希望

在紫光赵伟国入主XMC,成立了长江存储之后,国产3D NAND Flash有了前所未有的希望。去年12月初,紫光集团董事长赵伟国在浙江乌镇召开的第四届世界互联网大会上表示,长江存储324G 3D NAND芯片将于今年实现量产。这是国产存储器的一个里程碑式的突破。

2016年7月26日,长江存储科技有限责任公司(下称“长江存储”)正式成立,武汉新芯将成为长江存储的全资子公司,而紫光集团则是参与长江存储的二期出资。在2017年初引进紫光集团资金后,长江存储的股权结构变成紫光旗下的紫光国器持股达51%。长江存储将以武汉新芯现有的12英寸先进集成电路技术研发与生产制造能力为基础,继续拓展武汉新芯目前的物联网业务布局,并着力发展大规模存储器。

2017年9月28日,国家存储器基地项目(一期)一号生产及动力厂房,实现提前封顶。

此次提前封顶的项目(一期)一号生产及动力厂房建筑面积达52.4万㎡,预计将于2018年投入使用。项目(一期)达产后,总产能将达到30万片/月,年产值将超过100亿美元。

国家存储器基地项目一期规划投资240亿美元,占地面积1968亩,于2016年12月30日正式开工建设,将建设3座全球单座洁净面积最大的3D NAND Flash 生产厂房,其核心生产厂房和设备每平方米的投资强度超过3万美元。

南芯:获得小米支持的电源管理专家

雷军主导的小米在手机方面的影响力毋庸置疑。日前华米科技的上市,让我们看到了雷军在投资方面的睿智,其旗下的顺为资本在一月初则投资了一家专注于电源管理的新晋半导体公司——上海南芯半导体。

今年1月底,南芯半导体正式对外宣布已经完成数千万人民币的A轮融资,本轮融资由顺为资本领投,产业资本海翼股份、紫米科技跟投。南芯也是顺为资本投资的第一个芯片设计公司。

该公司2015年成立于上海浦东张江高科技园区, 由一批来自欧美知名企业的工程师创建,秉承不断创新的产品文化,致力于为业内提供高性能、高品质与高经济效益的IC解决方案。其主要合伙客户以配件类厂商为主,包括各类充电器、移动电源、无人机、扫地机器人、车载充电设备等。

作为中国电源界的一颗新星,上海南芯推出了中国首颗全系列升降压电池电源解决方案,在该领域与凌特、TI等老牌大厂同台竞技,成为中国芯的骄傲。目前南芯的芯片已经顺利进入华为、小米、海翼和欣旺达等知名厂商。公司从事集成电路芯片的研究、设计、开发和销售,提供应用系统参考设计方案,并提供相关的技术服务。以Buck-Boost为核心,为用户提供灵活,多用途,高品质且价格适中的电源管理方案。

现在,南芯半导体研发了业界第一颗支持Type-C Power Delivery协议的升降压充放电芯片SC8801,同时兼容单节、多节锂电并联和串联,其中串联使用时最高支持到6节锂电池,解决了提升移动电源输出效率难题,并成功量产。

本轮的投资方顺为资本介绍:“这款芯片在技术和时间上均处于全球领先的位置,是全球第一款具有快充功能、支持PD升降压的芯片,可以实现双向100W充放电,并且控制精准,性能稳定,显著降低充电所需时间,可以广泛应用于智能手机、PAD、电视、笔记本、汽车等消费电子品和充电外设产品。”

翱捷科技:低调的射频布道者

戴保家这个名字,在中国半导体领域如雷贯耳。因为在早年,他和合作伙伴一起创立了国产射频的先锋RDA,使得国产前端设备有了和国际巨头同台竞技的机会。后来在经历了紫光受收购,转而离开RDA之后,他创立了翱捷科技,继续推动国产射频产业前进。

公开资料显示,翱捷科技(上海)有限公司成立于2015年4月,总部位于上海张江高科技园区,致力于移动智能通讯终端、物联网、导航及其他消费类电子芯片的平台研发、方案提供、技术支持和服务等,产品线覆盖包括2G、3G、4G在内的多制式通讯标准。翱捷科技创始人戴保家为锐迪科前CEO。

在去年六月,浦东科创集团旗下上海浦东新星纽士达创业投资有限公司投资的ASR–翱捷科技(上海)有限公司,于近期完成了对Marvell(美满电子科技)MBU(移动通信部门)的收购。

收购后,ASR将成为国内基带公司中除海思外唯一拥有全网通技术(支持TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO2000)、WCDMA、GSM共六种不同的通信模式)的公司,具备完整、强大的基带平台研发能力,将为移动通讯、物联网和智能手持设备市场提供更优秀的产品方案和高效的技术支持。

翱捷科技公司董事长,总裁兼首席执行官戴保家为表示:“ASR成立以来的产品开发成果证明我们已建立起有拥有先进技术的高效团队,同时Marvell的基带研发团队也是中国最有竞争力的基带研发团队,随着他们加入ASR和Marvell成熟IP的注入,加速了翱捷科技成为手机、物联网和移动通信消费类电子市场的国际领先者的进程。”

除此之外,翱捷科技还布局了NB-IoT产业。据CEVA官方透露,翱捷科技(上海)有限公司(ASR)已经获得多种CEVA技术授权许可,用于即将推出的面向智能手机和窄带物联网(NB-IoT)边缘设备的片上系统芯片(SoC)产品。翱捷科技将在其无线产品中融入一系列CEVA IP以提供蜂窝、蓝牙和Wi-Fi连接支持,并实现计算机视觉、语音和音频领域的新兴应用。

在戴保家的带领下,这家低调的射频产品公司或有一天成为国产射频的另一个骄傲。

华芯通半导体:ARM服务器支持者

关于Intle在服务器芯片的垄断,关于ARM服务器芯片对Intel的挑战的话题屡见不鲜。华芯通半导体就是中国服务器芯片挑战Intel的中坚力量。

2016年1 月17 日,Qualcomm宣布与贵州省人民政府签署战略合作协议,同时也为贵州华芯通半导体技术有限公司揭牌。贵州华芯通半导体技术有限公司将专注于设计、开发以及销售中国境内用的Server 处理器,而这些产品将采用ARM 架构。

贵州华芯通半导体技术有限公司将专注于设计、开发以及销售中国境内用的Server 处理器,而这些产品将采用ARM 架构。

在接受半导体行业观察“摩尔领袖志”栏目采访时,华芯通半导体首席执行官汪凯博士表示,公司最主要的产品就是服务器CPU芯片。在半导体行业内,服务器芯片属于最尖端的产品,其制程工艺也是最先进、最复杂的。从目前的市场情况来看,其主要应用市场包括以下几个方面:一、云服务,以中国市场为例,BAT是最大的3家云服务提供商,他们对服务器的需求量在不断上升;二、传统企业市场;三、政府市场及工业控制应用市场。这些都是华芯通半导体的主要拓展方向。

“目前,我们的主打客户是以国内企事业单位为主,先立足国内,然后再向海外拓展”, 汪凯博士表示:“到2020年,我国服务器芯片市场规模将达到60亿美元,非常巨大,对于华芯通半导体这样的初创公司,如果能够拿到20%的份额,会是一件非常了不得的事情。

地平线:嵌入式人工智能的全球领导者

地平线是由百度前IDL副院长、百度无人驾驶项目联合发起人余凯博士在2013年创立,从时间上看,这是第一家中国AI芯片公司。

作为嵌入式人工智能全球领导者,地平线致力于提供高性能、低功耗、低成本、完整开放的嵌入式人工智能解决方案。面向智能驾驶、智能城市和智能商业等应用场景,为多种终端设备装上人工智能“大脑”,让它们具有从感知、交互、理解到决策的智能,让人们的生活更安全、更便捷、更美好。

成立初期,地平线就已经先后推出了“安徒生”智能家居和“雨果”自动驾驶平台,美的等公司的产品已经搭载“安徒生”系统并完成量产。这些产品实现了自动识别用户、感知用户距离、学习用户习惯,并自主做出决策及调整的功能。而命名为“雨果”的自动驾驶平台则能够实现对车辆、车道线、行人及路标多种目标检测感知,一家知名的汽车零部件供应商已采用地平线开发的单目摄像头算法。

去年年底,地平线发表了嵌入式人工智能视觉芯片“征程”与“旭日”。两款处理器都属于嵌入式人工智能视觉芯片,分别面向智能驾驶和智能摄像头。据地平线方面透露,这矽芯片应该是国内第一颗专门进行设计的人工智能处理器,它完全是由中国的团队在国内自主研发设计做出来的,从指令集到架构都是我们自己申请的国际专利。

借助“算法+芯片+云”的完整解决方案。地平线正在为开发者提供更简便、快捷的支持。

深鉴科技:领先的深度学习加速方案提供者

深鉴科技成立于2016年,致力于成为国际先进的深度学习加速方案提供者。据介绍,他们提供基于原创的神经网络深度压缩技术和DPU平台,为深度学习提供端到端的解决方案。通过神经网络与赛灵思FPGA的协同优化,深鉴提供的嵌入式端与云端的推理平台更加高效、便捷、经济,现已应用于安防与数据中心等领域。这也是他们关注的三大领域之一。

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在去年接受媒体采访的时候,深鉴科技联合创始人姚颂表示,他们聚焦在智能安防、数据中心和车用芯片这几个领域。巨大的市场将会为他们带来庞大的成长空间。

去年十月,深鉴推出了六款AI产品,分别是人脸检测识别模组、人脸分析解决方案、视频结构化解决方案、ARISTOTLE架构平台,深度学习SDK DNNDK、双目深度视觉套件。芯片方面,公布了最新的芯片计划,由深鉴自主研发的芯片“听涛”、“观海”将于2018年第三季度面市。

具体来说,此次发布的六款产品中,前四款是针对安防场景的解决方案,搭载了深鉴科技的深度加速技术。 其中,人脸监测识别模组DP-1200-F1,主要用于帮助打造具有人脸识别功能的相机;人脸分析解决方案DP-2100-F16主要用于打造大批量人脸识别计算方案;DP-2100-O16可以用于打造视频结构化解决方案。

深度学习SDK DNNDK™ (Deep Neural Network Development Kit),已在本月正式对外发布。DNNDK™面向AI异构计算平台深度学习处理器DPU,可支持神经网络推理(Inference) 阶段模型压缩、编译优化和高效运行时支持的不同功能需求,为DPU平台各种深度学习应用开发和部署提供的全栈式解决方案。

至于芯片方面,深鉴科技官方表示,由他们自主研发的芯片“听涛”、“观海”将在2018年第三季度推出,其中,“听涛”系列芯片,采用台积电28纳米制程,核心使用深鉴自己的亚里士多德架构,峰值性能1.1瓦 4.1 TOPS,预计将于上半年完成产品装载。

让我们静待深鉴科技今年的表现。

后语:

现在国内半导体新晋公司太多,我们并不能一一设计,这个榜单针对的仅是作者熟悉的那几家公司,并不代表半导体行业观察立场。相信还有更多的公司会成为中国半导体的未来之星,你们更看好哪一家?欢迎留言并说明。

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