IT巨头称全球芯片短缺至少持续一年，你知道芯片主要运用于哪些领域吗？

自从2020年开始，新冠肺炎在全球范围内爆发与传播，除了给人类的生命带来威胁，还影响了许多行业的发展，其中最明显的就是芯片行业。我们都知道，芯片运用于许多领域，全球芯片的短缺，也给这些领域带来了严重的影响。我认为，芯片主要用于以下几个领域。

首先，芯片主要用于IT领域。电脑、显示器、打印机、电视机、组合音响、手机等都属于IT领域，这些领域都离不开芯片，前段时间发布的全球手机出量排名，华为由以往的前三跌至第六名，造成这种情况的原因主要就是华为芯片的短缺。由于美国对华为的芯片封杀，导致华为在全球大面积收购芯片，但收购的芯片也只能支撑几年，芯片的短缺给华为打来了前所未有的灾难。由此可以看出，芯片对于IT领域的重要性。

其次，芯片主要用于新能源领域。随着原始能源的开采殆尽，越来越多的人开始关注新能源，这些年，新能源有了长足的发展，绿色能源、电动汽车、绿色电子照明等新兴领域的发展，改变了人们的生活方式，这些新能源领域都离不开芯片。

第三，芯片主要用于通讯设备领域。这些年，我国的航天科技迅速发展，使我国一跃成为航天大国，而我们的通信卫星、各种雷达等都迅速发展，然和航天器都离不开芯片。

第四，芯片主要用于机器人领域。我们在饭店是吃饭的时候，经常能够发现送菜的是一个机器小朋友，这个就是人工智能机器人。除了在日常生活中有机器人的存在，在工业领域，机器人也发挥着巨大作用。无论是生活中的机器人还是工业领域的机器人都离不开芯片。

第五，芯片主要用于家电领域。我们身边的家电，像冰箱、洗衣机、电视机、微波炉等，这些家电都有芯片的身影。芯片无处不在，存在于各个领域，所以芯片的缺失直接制约着各个行业的发展。目前为止，这个领域还是我们的短板，目前中国芯片自给率很低，这就意味着我们会受制于人，所以我们要大力发展科学技术，增加芯片自给率，让我们都够不断的发展与进步。  

近期我国有关部门印发通知，同意在长三角、京津冀、粤港澳大湾区、内蒙古、宁夏、甘肃、成渝、贵州等八省区启动建设我国国家算力枢纽节点的规划，并且实施规划十个国家数据中心集群。其中“东数西算”工程相继全面启动，将拉动半导体芯片产业链从短、中、长三个阶段的发展。

第一，数据中心相关芯片短期最先得到受益。 在“东数西算”的刺激下，最先得到受益的产业为数据中心相关芯片产业。数据中心可分为三大主要元素，分别为存储、算力以及网络。其一，存储芯片是数据的主要载体，在当前数据量快速增长的大环境下，存储芯片的性能需求与数量大幅攀升；其二，服务器芯片方面，由于下游应用行业对当前数据处理的需求爆发式增长，并直接刺激GPU、CPU、XPU、FPGA等相关算力芯片的快速发展；其三，内存接口芯片是CPU存取内存数据的核心部位，其作用是提高内存数据访问的稳定与速度，以匹配CPU性能与运行速度。

第二，中期刺激到数据传输相关芯片市场的发展。 东部地区的大量数据需要稳定地传输至西部地区进行存储与技术，往往要面临长距离通信传输的数据延迟问题，从而“东数西算”需要更深入的巩固网络通信基础建设，为此与数据传输相关的通信芯片将迎来更大的发展。

第三， 与数据产生相关的芯片长期来看将保持高景气度。 “东数西算”减缓了东部地区土地、能源方面紧张的情况，促使算力成本得到大幅降低，从而推动下游应用领域数据流量的大量产生。无人驾驶、元宇宙/AR/VR等领域应用的相继落地，与数据产生相关的芯片需求将保持快速。

公司致力于半导体专用设备的研究开发、生产及销售，其产品主要包括单片式湿法设备与光刻工序涂胶显影设备，其单片式湿法设备主要包括去胶机、清洗机与湿法刻蚀机等；光刻工序涂胶显影设备主要包括显影机/涂胶、喷胶机等。主要应用于8/12英寸、6英寸及以下单晶圆处理。

公司主要从事非易失性存储器芯片的设计及销售，其产品主要包括EEPROM与NOR Flash两大非易失性存储器芯片种类，主要应用于计算机、手机、家电、网络通信、 汽车 电子、工业控制、物联网以及可穿戴设备等领域。

公司是我国射频前端芯片龙头，是我国智能手机射频开关以及射频低噪声放大器的重点品牌。致力于射频前端芯片的研发及销售，主要是向市场提供射频前端芯片产品与IP授权，其产品主要应用领域为移动智能终端。

公司是我国MEMS封装与CMOS图像传感器龙头企业，致力于集成电路的封装测试领域业务，其业务主要是为环境光感应芯片、影像传感芯片、生物身份识别芯片、微机电系统、发光电子器件等提供晶圆级芯片尺寸封装以及测试服务。

在全球贸易战和经济增速放缓的国际形势下，芯片的国产化势头不可阻挡，一方面中国是最大的半导体消费国，还有美国对我国IC产业链的限制，这些都促使我们自主自强。据相关数据显示，2019年我国芯片自给率仅为30%左右，国家规划到2025年，中国芯片的自给率要达到70%。除了存储芯片和处理器芯片，电源芯片也是最大的一块蛋糕之一。

电源管理芯片主要是负责电子设备系统中电能的转换、配电、检测和电源管理，负责将源电压和电流转换为可由微处理器和传感器等使用的电源。人们的生活已离不开电子设备，电源管理芯片对电子系统而言是不可或缺的。虽然目前国内的电源芯片企业实力和国外顶级厂商相比，还有些差距，但是在产品种类上正在逐渐完善，具备了一定的国产替代能力，中国的电源管理芯片企业毛利率水准远高于其他行业，高盈利能力吸引了潜在进入者不断涌入市场。据相关数据统计，2015-2020年中国电源管理芯片市场规模逐步增长，年增长率约9%，新的应用领域层出不穷，电源芯片市场正在迎来很多新势力，产业的革新正在进行当中。截至2019年底，电源芯片行业的企业数量超过1500家，近五年，年平均增长60家以上。

痛并成长着的国内电源芯片市场

由于电源管理芯片行业盈利能力较强加上进入门槛较低，每年吸引许多潜在进入者竞相投入，但大部分电源管理芯片企业由于技术门槛不高而只能在低端市场恶性竞价。电源市场繁荣的背后，也凸显了很多行业的问题，企业创新能力不足、同质化产品严重、制造工艺不成熟、产品的一致性差、行业价格战等痛点，国内企业对于高端产品的研发投入少，害怕失败和创新的投入，这些问题不解决，中国的电源IC产业很难和国际媲美。目前，电源管理芯片正朝着高效低耗化、集成化、内核数字化、智能化等趋势发展，高端的电源芯片正是市场的刚需。

正是因为门槛不是很高，很多国内的新公司通过无晶圆模式切入到电源IC市场，但是这些企业往往定位在电源的中低端电源管理芯片领域，做到最后往往受制于价格的巨大波动，行情不好也容易导致公司业绩波动。

对于国内企业从事中高端电源芯片产品，一个最大的壁垒就是缺乏产业链的配合以及昂贵的晶圆制造成本，没有自己的完善产业链，电源IC企业想角逐高端市场难上加难，企业发展自然也受限。

在笔者采访的企业中，有一家老牌的电源IC企业，它们正在用高端的电源产品对标国际大厂。深圳芯茂微电子是一家位于深圳罗湖的高端电源IC厂商，公司拥有自己的封装厂，具备电源的全产业链优势，主要聚焦在BICMOS和BCD工艺平台进行产品研发，贴近客户需求进行正向定义、设计、封装、测试和销售芯片产品，其芯片广泛应用在物联网、智能家居、消费类电子、通信、计算机、机器人、无人机、电力电子和医疗电子等领域。

虽然国内电源厂商近年来取得了一定的成绩，但是这远远不够。曾经有业内人士说道，中国的电源管理芯片市场份额八成被欧美厂商垄断，国内企业在高端领域的市占率不到一成。国产替代形势严峻。狭路相逢勇者胜，芯茂微电子的市场策略就是和顶级国际厂商竞争并占领市场，取得客户对公司的认可。芯茂微表示，对标美国PI、MPS、ON、NXP、TI等厂商是公司目标，现阶段主要聚焦1000W以下模拟电源，2030年成为AC-DC电源芯片领域全系列的国产产品第一的供应商。

芯茂微电子总经理赵鑫表示，"芯茂微电子聚焦于AC-DC电源管理芯片，所谓AC-DC，就是高压交流电转为低压直流电，可以说是所有用电设备的工作基础。经过10年的积累，产品功率从5W突破到300W，拥有数十项国内发明专利及海外PCT，销售数量及金额已进入AC-DC电源芯片领域国内前三甲。"

凭什么角逐高端电源芯片大蛋糕？

对于电子设备所具备的功能越多，性能越高，其结构、技术、系统就越复杂，电源管理芯片的性能离不开先进的工艺和设计技术，新的工艺、封装和电路设计技术能提高电源功率密度、延长电池寿命和减少电磁干扰以及增强电源和信号完整性，从而让芯片系统更安全。对于高端的电源芯片厂商芯茂微电子而言，这些核心的技术它们掌握了精髓。

能进入高端的电源IC市场，必须具备强大的质量管控能力。据悉，芯茂微的全线产品均通过ISO9001，14000和18000的质量体系认证，芯茂微也承担了"Gan高频电源驱动芯片"深圳市技术攻关项目，参与了2019年广东省重大专项，对每一个电路的设计产品质量的严格把关，是芯茂微取得技术突破、获取成功的第一要素。在芯片制造过程和封测出货过程，芯茂微都选择国内首屈一指的制造商合作，确保制造过程中的质量管控，客户满意始终是我们的质量目标。完善的产品停产管控体系、客诉管控体系、产品迭代管控体系、生产管控体系和新品开发管控体系是芯茂微质量保证的关键。

芯茂微电子的"杀手锏"

1、完善的电源芯片全产业链

随着工业领域对大功耗器件节电的需求，5G、物联网、智能电表、电动 汽车 、智能机器人等新兴应用也需要更好质量的电源管理IC，电源管理芯片产品的发展趋势表现为多样化，体现在供电电压趋势、数字电源管理趋势、产品设计周期缩短趋势、产品面积缩小趋势和低成本趋势等。芯茂微的全产业链优势就是能更好的控制产品质量和成本，从电源芯片的工艺开发、系统定义、产品定义、芯片设计、版图设计，再到产品的流片中测、封装成测、功能性验证、质量与可靠性验证、批次性验证、系统验证应用方案等，这些都是芯茂微自己的团队完成，可控性很强。通常情况下，包含所有环节的设计公司不足15%，很多同行的公司缺乏工艺开发、系统定义、产品定义、质量与可靠性验证、批次性验证、系统验证等环节，拥有完善的电源芯片全产业链公司具有很大的市场优势。

芯茂微表示，公司上游供应链中，晶圆代工部分均在全球排名前十的FAB厂商，如TSMC、华虹宏力等，封测代工部分在均全球前十的封装厂进行代工，如长电 科技 、华天 科技 等，稳定的供应链正是产品优秀质量的保证。

对于工艺技术的持续投入，正是芯茂微不断发展和壮大的"利器"。2020年3月，衡阳市第一批产业项目集中开工仪式视频会议在高新区举行，湖南矽茂5G半导体产业园在开工仪式上全面启动，该项目总投资10亿元，项目公司为湖南省矽茂半导体有限责任公司，深圳芯茂微就是其大股东。

2、先进的工艺和技术

和设计企业相比，掌握晶圆制造能力的设计公司无疑是拥有更多的技术优势。欧美和台湾地区正是掌握了这个核心，占据领先位置多年。由于电源管理IC的技术成熟度越来越高，产品的差异化成为抢占市场的关键。

BICMOS是把双极型晶体管和CMOS器件同时集成在同一块芯片上的新型的工艺技术，它集中了上述单、双极型器件的优点，取长补短，针对高速和高性能的芯片生产。芯茂微已经推出了独特的700V BCD工艺平台、12W 以内内置BJT AC-DC 电源芯片、同步整流技术、高压BUCK非隔恒压恒流电源芯片、200W以上大功率正反激系列原副边配套芯片等。

据悉，芯茂微的700V BCD 工艺平台优势在于拥有自主知识产权，先进的衬底终端技术、功率集成技术、内部多种器件集成等应对市场的高度集成化需求，可以定制客户需求的各种不同类型的功率器件及控制芯片，这个平台获得了国家 科技 进步二等奖。

随着5G及快充的逐步普及和应用，产品功率提升要求增加，要求同步整流耐压更高、内阻更低，DCM模式也会转向CCM模式，在CCM模式下对同步整流开通和关断的检测与控制技术要求更高。高功率密度、小型化都是今后的主流，要求同步整流的检测、环路响应及控制的速度要更快。

据介绍，同步整流芯片技术在高功率密度电源领域应用上有很大优势，芯茂微在同步控制器研发阶段的时间超过6年，技术水准和产品稳定性处于行业领先水平。芯茂微相关人员表示，公司主要聚焦18~300W适配器市场，芯茂微做的合封高压同步整流芯片性能，目前已在亚洲区域领先，并助力2018年的央视春晚及元宵晚会显示大屏。在PD快充市场、生活电器市场、手机充电器市场领先对手至少一代，如LP2801、LP3667、LP3669系列产品，均具有外围简洁、高性能、高可靠性、低功耗等特点。

据了解，2009年，芯茂微推出了国内第一款高压 700V工艺芯片LP2703/45，量产产品的功率从12W提升到国内领先的500W。2014年，芯茂微推出自供电 AC-DC 电源芯片LP377X/378X等系列产品，深得客户认可，累计出已超过40亿颗，目前出货平均50KKPCS/M。2020年10月，单月订单已突破187亿颗。针对大功率正激电源，芯茂微电子在2018年量产了LP9901，SRC01等同步整流控制芯

片，所生产的产品已经进入春晚市场。2020年推出行业集成度最高LP3715/6C系列自供电产品，凭借优异的性能和可靠性，得到了联想等大客户的认可。

五年后目标是在AC-DC领域国际前五

如今，芯茂微电子已在高端电源芯片领域取得了很多成绩。2018年，获批GaN电源驱动芯片深圳市技术攻关项目，200W电源整流芯片被春晚电视墙采用，是物联网wifi模块AC-DC电源管理芯片行业标准牵头单位；2019年，公司量产销售产品功率提升到500W，获批广东省重大专项"Si 衬底上 GaN 基功率器件的关键技术研究及应用，在AC-DC模拟电源芯片领域销售数量和金额领先友商。

提升产品的工艺良率、稳定性和产品可靠性是公司的目标。公司的团队实力强大，涵盖电源芯片的工艺开发，系统设计，电路设计、版图，产品验证、测试、封装、考核，系统验证、考核，质量体系，销售，财务，人事等。未来，在5G、AI、物联网、新消费电子、 汽车 电子等应用对电源芯片的需求增加，国内的电源芯片厂商迎来了一个反超国际大厂的良好机会。芯茂微电子总经理赵鑫表示，集成电路是个非常艰苦的行业，为了吸引人才，留住人才，发挥人才的主观能动性，芯茂微的持股员工数已超过总员工总数量的20%。未来，我们会在专注人才投入的同时，大力增加研发资金的投入，产品功率突破到10KW，进入本领域国际前五强。

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1方静科技:专注于传感器领域的先进封装服务，包括图像传感器芯片、生物识别芯片、MEMS芯片等封装产品广泛应用于智能手机、安防监控数码、汽车电子、AR/VR、机器视觉等应用领域。汽车芯片封装业务饱满，呈现良好增长态势。 2威尔股份:国内领先的半导体企业，拥有图像传感器解决方案、触摸与显示解决方案、模拟解决方案三大核心业务体系，布局汽车芯片领域。 3文泰科技:主要从事通信和半导体两大业务板块，形成了从芯片设计、晶圆制造、半导体封装测试到通信终端、笔记本电脑、物联网、智能硬件、汽车电子产品研发制造的庞大产业布局。IGBT产品成功下线，汽车芯片领域全面布局。 4赵一创新:主营业务为存储器、微控制器、传感器的研发、技术支持和销售，积极布局车标级汽车芯片领域。 5紫光国威:紫光国威推出了一系列超级汽车芯片，包括智能安防芯片、应时晶振、DRAM、FPGA/CPLD等。，均达到车规水平，得到了国内众多一线车企的认可，并在T-BOX、数字钥匙、智能驾驶、车载存储等领域取得了实质性的商用进展。 6斯达半导体:国内IGBT龙头在汽车芯片领域布局，主电机控制器轨距级IGBT模块产量持续放量，累计支持新能源汽车超过60万辆。 7士兰威:子公司投资30亿元建设汽车功率模块封装项目，布局汽车芯片领域。 8北京郑钧:主要产品线包括微处理器芯片、智能视频芯片、存储芯片、模拟和互联芯片。产品广泛应用于汽车电子、工业和医疗保健、通讯设备和消费电子等领域。存储芯片和模拟芯片都已经在汽车领域量产销售。 9杨洁科技:致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等高端领域的产业发展，持续投资汽车芯片和功率芯片，扩大市场份额。 10四维图新:旗下捷发科技拥有国内首款量产的MCU汽车芯片，已被多家汽车电子零部件厂商和工业电机控制厂商采用。

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