美国视中国半导体为对手,围追堵截数年,国产芯片是如何做到逆势增长的?

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国产芯片之所以能够做到逆势增长,是因为我国政府加大了对芯片行业的研究力度,再加上所有科技公司的共同努力,才能够最终实现芯片产业的增长。

芯片是非常重要的科技产品,尤其是对于一个大国家而言。芯片的重要性不言而喻,而我国作为世界上最大的发展中国家。每年都需要向国外进口大量的芯片,但是国内芯片的发展进度曾经一度受到了限制。因此这也成为了我们为数不多的短板,欧美国家正是因为把握住了这一短板,对我们展开了各方面的围堵工作。

美国视中国半导体为对手,围追堵截数年。

美国是世界上最强大的国家,经济军事以及各个方面,在全世界当中都有着主导位置。而中国作为最大的发展中国家,也是最具有发展潜力的。因此美国总是将中国视为对手,尤其是中国的半导体产业。对中国的半导体产业展开了围追堵截,时间长达数年之久。但是经过长时间的围剿,我们也可以发现国内的芯片制造水平居然有所上升。

因为国家加大了研发的力度。

之所以在西方欧美国家的围剿之下,我国的芯片产业链能够呈现大幅度的增加。归根结底,因为我国政府加大了对芯片的研发力度。在很早之前的时候,我们就已经认识到了芯片的重要性。因此总是会想方设法的提高芯片的研究以及技术,但是很可惜的是。芯片要想在短时间之内有所提升,完全是不可能做到的。但是我们也并没有就此放弃,在长达十几年的时间当中,每年都会在芯片方面的领域投入大量的资金。除此之外,在这背后也离不开很多科技人员以及科技公司的努力。无论是个人或者公司,都为国家的发展和进步贡献了一份自己的力量。

云端会师,众高手角逐首届中国汽车芯片应用创新拉力赛桂冠

近日,“芯耀亦城·首届中国汽车芯片应用创新拉力赛”(以下简称创新拉力赛)决赛顺利举行,汽车芯片的创新团队共聚云端,在激烈的竞争中角逐创新拉力赛的桂冠。

共聚云端,创新拉力赛拉响决战号角

今年,工信部指导中国汽车芯片产业创新战略联盟调研并编制了《汽车半导体供需对接手册》,有力支撑汽车半导体的供需对接工作。本届创新拉力赛的举办,将进一步加强两大行业沟通对接,帮助汽车产业探索国产汽车芯片的创新应用场景,加快汽车产业熟悉和应用国产汽车芯片,助推汽车芯片产业高质量发展。

创新拉力赛承办单位中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长原诚寅出席并主持了本届决赛。原诚寅表示,本次创新拉力赛是面向全球的汽车芯片应用设计创意实践活动,为优秀国产汽车芯片和优秀设计团队提供能力展示的舞台,也为促进国产汽车芯片创新应用提供宝贵的交流契机。

在经过百余只参赛团队的激烈角逐后,近40位行业知名专家组成的评审专家委员会筛选出了进入决赛的队伍,于12月4-5日两天举行了线上项目路演,角逐创新拉力赛的桂冠。

互赢互通,助推汽车芯片产业高质量发展

今年是“十四五”开局之年,汽车芯片成为我国科技创新和产业发展的重点领域之一,北京经济技术开发区长期聚焦智能网联新能源汽车产业发展,特举办以创新应用为抓手的中国汽车芯片应用创新拉力赛,全力助推汽车芯片产业高质量发展。

创新拉力赛承办方中国汽车芯片产业创新战略联盟秘书长原诚寅表示,本届创新拉力赛作为构建汽车芯片技术创新生态圈的重要抓手,是中国汽车芯片产业的一次有益探索,整合各类优势资源,调动高校院所、各类企业、创新团队的积极性,采用互利共赢的合作机制,建立多元跨界的合作体系,推动建设中国汽车芯片产业生态,将我国建设成为汽车芯片的创新高地和产业高地。

作为拉力赛的协办单位,碳中和行业领军企业集兆嘉、数字媒体与新科技创新投资集团阳光七星投资、物联网芯片头部企业伏羲智慧、大数据产品和系统解决方案服务提供商北斗伏羲、全栈无人驾驶技术及智能运营平台服务商畅行智能,为拉力赛提供全方位资源对接和创新生态建设服务,旨在推动汽车芯片产业构筑完备生态,加速建立汽车芯片智能产业集群,助推汽车芯片产业高质量发展。

作为本届创新拉力赛的支持单位,兆易创新、紫光芯能、北京君正、华大电子、黑芝麻智能、北京神经元、经纬恒润、中科院微电子所为创新团队提供了技术和芯片支持,并与评审专家委员会共同遴选出决赛的创新团队优胜者。

构筑生态,赋能汽车芯片产业增效提速

众所周知,汽车芯片不同于消费电子芯片,虽然不需要最先进的制程,但是在其他方面的要求比消费电子芯片更高,在环境适应能力、极端温度、湿度、电磁干扰、寿命等方面的可靠性和功能安全、信息安全等方面的安全性要求更高,行业壁垒高企,上下游融合创新成为国产汽车芯片行业的必由之路。

国际欧亚科学院院士、中国集成电路创新联盟副理事长兼秘书长叶甜春担任中国汽车芯片应用创新拉力赛评审委员会副主任并发表讲话。他指出,本届创新拉力赛主办单位北京经济技术开发区管理委员会、承办单位中国汽车芯片产业创新战略联盟特组建专业的汽车、芯片行业的评审专家委员会,秉承公平公正的原则,评审专家团将挑选创造力兼顾实用性的创新应用解决方案,为汽车芯片行业选拔优秀团队。

北京航空航天大学交通科学与工程学院院长杨世春教授同为评审专家委员会副主任。他认为,本届创新拉力赛将从汽车芯片创新场景、方案设计、开发费用和交付成果等多个维度,竞争本届创新拉力赛的优胜者,并希望国内优秀的芯片企业持续研发和迭代优化,携手上下游企业为国产汽车芯片应用提供更好的配套环境,以创新使能全面激发汽车芯片产业发展潜力。

未来,汽车企业与芯片企业将共同围绕汽车芯片标准制定与更新、汽车芯片设计研发与测试评价、汽车芯片流片等领域开展协同创新和跨界合作,加速落地创新应用场景,构建汽车芯片创新体系,推动中国汽车芯片产业行稳致远。

 

 

近日,前瞻产业研究院发布《 横跨数个百亿赛道 国产射频微波领域仪器仪表如何破局 》专题报道:

频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频信号发生器并称为射频三大件,受益于近年来5G商用化进程、新基建工程、智能网联 汽车 的快速推进,中国射频三大件市场规模快速增长,且规模增速快于全球市场。同时,射频三大件持续发挥着“小口径、大带动”的作用,通过自身的技术进步,带动下游5G、半导体、物联网等万亿级市场的进一步发展。

同时,随着中国市场的快速发展,国产替代已经成为大势所趋,如成都玖锦等国内厂商纷纷通过突破技术壁垒、倾力品牌打造、重视市场培育与建设等手段走出一条可持续发展的国产化替代之路。

1、中国射频三大件市场发展现状

——射频三大件(频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频信号发生器)概述

频谱分析仪

根据国家标准《GB/T 11461-2013 频谱分析仪通用规范》,频谱分析仪是能够在频域上有效地显示出构成时域信号的各个单独频谱分量(正弦波)的仪器。

频谱分析仪能够以模拟或数字方式显示信号的频域特性,实现信号失真度、调制度、稳定度等参数的测量,在射频领域有“射频万用表”的美称。传统的频谱分析仪基于“扫频式”原理,前端电路是一定带宽内可调谐的接收机,输入信号经变频器变频后由滤波器输出,滤波输出作为垂直分量,频率作为水平分量,在示波器屏幕上绘出坐标图,就是输入信号的频谱图。随着集成电路技术、快速A/D变换技术、频率合成技术、数字信号处理技术、微处理器技术的飞速发展,频谱分析仪无论从功能还是性能都得到了极大的扩展和提升。

现代的高端频谱分析仪采用了快速傅里叶变换技术,这种技术一方面将被测信号分解成分立的频率分量,达到与传统频谱分析仪同样的结果,另一方面将被测信号数字化,使得频谱分析仪具备了矢量信号分析功能和实时频谱分析功能。基于此,当今的频谱分析仪也可称为矢量信号分析仪(或实时频谱分析仪)。

在具体下游应用领域方面,矢量信号分析仪广泛应用于卫星通讯、雷达、频谱监测、半导体、新能源、人工智能、物联网、 汽车 电子、医疗电子、航空航天和国防、电子对抗、教育科研等行业。

矢量网络分析仪

根据行业标准《SJ/T 11433-2012 矢量网络分析仪通用规范》,矢量网络分析仪是一种能完成复传输和复反射S参数测量和分析的仪器,能够对单端口、两端口或多端口网络的S参数进行测量和分析,具有按某种误差模型的要求,进行测量校准、自动修正误差的能力。

矢量网络分析仪结合了频谱分析仪技术、信号发生器技术以及矢量网络分析技术等各项技术,是射频微波领域必备的测试测量仪器,并且是诸多行业专用仪器的基础形态。

矢量网络分析仪会利用自带的信号发生器向被测件发射信号,再通过对折返的信号进行分析,获取待测件的信息属性。

射频信号发生器

射频信号发生器可在各种频率上产生射频信号,具有高光谱纯度、稳定的频率和振幅,不仅可以生成任意波形信号,还可以将任意波形信号上变频成射频微波信号,是无线电设备和射频微波器件研发、制造、维修、检测的必要设备,具体功能包括生成矢量调制信号、电磁兼容、微波信号产生、时钟测试和安规认证等。广泛分布于通讯、半导体、新能源、 汽车 电子、医疗电子、消费电子、航空航天、教育科研等行业。

——射频三大件市场规模稳步增长,中国市场增速快于全球市场增速

随着航空航天、5G商用化、 汽车 智能化、物联网、半导体等行业的快速发展,全球射频三大件产品的市场需求快速增长。结合弗若斯特沙利文、Technavio等机构的统计测算数据,测算2021-2025年全球射频三大件市场规模年复合增长率在5.7%左右,到2025年全球射频三大件市场规模将达到270亿元左右。

注:市场规模口径包含频谱和网络分析仪、信号发生器市场规模数据依据2021年人民币与美元平均汇率进行换算。

在中国市场方面,受益于5G商用化进程、新基建工程、智能网联 汽车 的快速推进,中国射频三大件市场在近几年快速增长,且市场增速快于全球市场增速。结合Technavio、弗若斯特沙利文、灼识咨询等机构测算数据,测算2021-2025年中国射频三大件市场规模年复合增长率在8%左右,到2025年中国射频三大件市场规模将接近100亿元。

注:市场规模口径包含频谱和网络分析仪、信号发生器市场规模数据依据2021年人民币与美元平均汇率进行换算。

根据灼识咨询的统计测算数据,在频谱分析仪、网络分析仪和信号发生器这三大产品构成的市场中,频谱分析仪市场占比最大,达到39.7%,接近40%信号发生器和矢量网络分析仪市场占比相近,均在30%左右,具体占比分别为30.5%和29.8%。

——射频三大件带动下游万亿级市场发展

射频三大件与下游应用领域的发展是相辅相成的,射频三大件本身市场规模虽然相对较小,但射频三大件产品是下游应用领域发展所必须的基础测量设备。

下游5G通信、商业航天、物联网、半导体、毫米波雷达、卫星通信等领域产品和技术的升级与发展需要更高性能的仪器来实现相关指标的测量与测试。射频三大件产品可以对复杂的信号进行频谱测量分析、频谱监测、调制与解调、电路网络分析、电磁兼容测试等,并且能够结合相关软件为下游应用提供全面的测量测试解决方案。因此射频三大件是典型的“小口径,大带动”产品,射频三大件产品技术与性能的提升,将辐射带动下游行业的快速发展。

典型下游应用领域的市场状况方面,物联网领域,根据赛迪统计测算数据,2021年中国物联网市场规模达到2.63万亿元5G领域,根据中国信息通信研究院统计测算数据,2021年5G直接带动经济总产出1.3万亿元半导体领域,根据美国半导体行业协会(SIA)统计数据,2021年中国半导体行业销售额达到1925亿美元汽车 电子领域,根据中国 汽车 工业协会统计测算数据,2021年中国 汽车 电子市场规模达到8894亿元卫星通信领域,根据赛迪无线电管理研究所统计测算数据,测算2021年中国卫星通信产业市场规模在900亿元左右。

在应用场景方面,射频信号发生器是对无线电信号进行测量的必备工具,在高频率范围的信号中应用尤其广泛频谱和矢量网络分析仪方面,主要用于研发、生产测试、现场维护和教育教学等,高端产品主要应用在高性能射频器件开发、毫米波通信系统和前沿研究。

从具体的应用领域来看,射频三大件的下游应用行业基本相同,具体包括半导体、消费电子、移动通信、 汽车 电子、自动驾驶、车联网、物联网、国防与航空航天、科研与教育等,其中多个下游应用行业加速发展,有望催化测量仪器需求的高速增长。

2、中国射频三大件市场竞争格局

——产品技术端:国内厂商实现了高端化突破,电科思仪和成都玖锦处于第一梯队

近年来,国内厂商在产品方面实现了高端化突破。成都玖锦、电科思仪等国内高端产品厂商信号发生器、信号分析仪和矢量网络分析仪等产品均突破了50GHz,均可对标国际一线品牌同类仪器指标。

综合来看,在射频三大件方面,国内厂商与国外厂商的技术水平差距已然不大,部分国内厂商具备一定的实力与国外厂商进行横向比较。

在具体企业的产品性能方面,电科思仪在射频三大件产品中均代表了国内厂商的最高水平,其次是成都玖锦,其射频三大件产品性能紧随其后,均接近国内厂商的最高水平。

根据国内企业各产品数据手册以及企业公告等公开资料的整理和分析,对中国射频三大件市场相关企业进行了技术层面的竞争格局划分。电科思仪和成都玖锦处于产品性能的第一梯队,鼎阳 科技 、普源精电、创远仪器、优利德等企业位于产品性能的第二梯队。

——市场布局端:国内厂商紧抓窗口机遇期,基本实现了高中低端市场的全面覆盖

市场端方面,新冠疫情带来的全球产业链重构为国内厂商带来了窗口机遇期,国内厂商例如普源精电、鼎阳 科技 、优利德等,纷纷通过IPO募集资金,以期抓住机会窗口,进一步扩大在国内市场的影响力。

在原本外国厂商垄断的高端市场实现国产化突破之后,以电科思仪、成都玖锦、鼎阳 科技 、普源精电等企业为代表的国内厂商已经基本实现了国内高中低端市场的全面覆盖。

——市场竞争端:上市企业营收快速增长,国内厂商地位不断提升,高端产品市场替代空间更为广阔

此处选取了电子测量仪器行业中对射频三大件相关业务进行数据披露的企业进行汇总分析,普源精电采用其射频类仪器业务营收,鼎阳 科技 采用其波形和信号发生器、频谱和矢量网络分析仪业务营收,创远仪器采用其信号分析与频谱分析、矢量网络分析业务营收。

通过汇总发现,2018-2020年选取企业射频三大件相关业务增长势头迅猛,2019年选取企业射频三大件相关业务营收增长29.92%,2020年选取企业射频三大件相关业务营收增长24.41%与此同时,选取企业射频三大件相关业务在中国市场中的占比也逐年提升。综合以上数据,从一定程度上说明了中国市场中国内厂商的市场地位在不断提升。

注:普源精电与鼎阳 科技 尚未发布2021年整年细分产品数据,因此此处2021年数据仅包含普源精电和鼎阳 科技 相关业务的2021年上半年数据。

根据弗若斯特沙利文的统计及测算数据,在整个中国电子测量仪器市场中,是德 科技 、罗德与施瓦茨、安立、泰克、力科等国外厂商的市场份额总和在40%左右,由于高端产品市场几乎被国外厂商垄断,由此可见在高端产品市场,国外厂商的市场份额远在40%以上。

上述上市公司产品主要定位于中端,但除此之外,国内已经实现高端化突破的企业,例如电科思仪、成都玖锦等,目前并未上市,其信号发生器、信号分析仪和矢量网络分析仪等产品均突破了50GHz,均可对标国际一线品牌同类仪器指标,已经成为了国外厂商在中国高端产品市场的直接竞争对手,因此在高端射频三大件产品领域,存在着广阔的竞争与国产化替代空间。

3、中国射频三大件国产替代路径:国产替代已是大势所趋,国内厂商如何破局

——突破技术壁垒

射频信号发生器、频谱和矢量网络分析仪技术核心主要基于射频微波电路和数字信号处理等学科,产品主要的技术门槛在于射频微波电路设计以及数字信号分析算法、软件平台等,涉及到较多的微波电磁波和通信理论,应用的射频芯片技术复杂且成本较高,前期研发投入大。

与此同时,随着5G通信、雷达、物联网、 汽车 电子、卫星通信等下游应用领域的快速发展,使得频域信号测量的应用范围得到扩展,下游应用领域对于频域测量仪器的性能提出了更高的要求,因此要实现国产替代,必须需要突破中高端射频三大件产品的技术壁垒 ,例如当产品达到26.5GHz的测量频率范围后,产品的射频芯片、射频材料、射频连接、微波仿真、微组装电路工艺等相关技术的设计难度和成本也迅速提升,因此中高端的射频三大件产品具有较高的技术壁垒,需要迫切地实现中高端产品的自主可控。

突破技术壁垒就意味着需要投入大量的人力和资金,众多国内厂商纷纷加大投入,加快自主研发脚步。以成都玖锦为例,其投入大量的研发人员与研发资金,其中研发人员占比达到66%,研发费用占比达到35%,均领先行业内的其他企业。这样的做法带来的成效也是极其显著的,经过多年技术积累,成都玖锦通过自主掌握的“宽频段超带宽多通道信号生成及模拟技术”、“宽带高隔离激励源和多通道信号分离接收技术”、“宽频段大动态宽带信号接收和分析技术”、“高速数字采集与处理技术”等四大硬核技术,打破国际技术壁垒,开发了“信号分析仪”、“信号发生器”、“矢量网络分析仪”和“综合测试仪”等产品线,正在国内高端电子测试测量仪器市场迅速崛起。

——倾力品牌打造

近年来党和国家高度重视中国品牌的建设。自2017年起将每年5月10日设立为“中国品牌日”。新时代、新经济、新赛道背景下,品牌价值对于企业的重要性已毋庸置疑,从中国制造到中国创造,随着电子信息产业链的强化发展,高端科研仪器技术的国产替代,其难点不只在技术,更在于整个市场的一份“信任感”。

国产自主品牌的建设之道在于用互联网思维打造工业品牌,例如成都玖锦从诞生之日起,就定位高端技术,秉持“一群人、一件事、一颗心、一辈子”的人文主义和长期主义精神,投入到了高端电子测试测量仪器仪表的研发工作上。2022年成都玖锦也备受国家重视,入选了中国品牌日。

同时,在疫情防控常态化下,国产自主品牌紧密结合新时代传播渠道特色,创新打通线上线下进行国产品牌的传播与推广,打造自己的品牌阵地。

——重视市场培育与建设

在射频三大件所属的通用电子测试测量仪器领域,欧美有是德 科技 、泰克、力科和罗德与施瓦茨等行业优势企业,培育了更为成熟的使用者,其能够熟练理解和使用功能日趋复杂的通用电子测试测量仪器,在选择相关仪器时能够更好的鉴别产品的性能,选择一些性价比高的品牌。

由此可见,企业对于市场消费者使用习惯的培育与建设尤为重要,是打造市场和品牌护城河的一项有力手段。例如成都玖锦通过对国内客户消费/使用习惯的洞察,从市场需求和使用习惯的角度出发,使得其产品符合国内消费者的 *** 作习惯,无需适应新的 *** 作模式,极大地降低了产品使用的学习成本除此之外,成都玖锦产品具有出色的可扩展性和兼容性,极大地降低了用户相关产品生态的建设成本。上述两种方式均是快速实现国产替代的有效手段和途径。

再例如电科思仪最新发布的“天衡星”系列产品,除了在性能和功能方面具有优势以外,“天衡星”系列产品采用高清大屏呈现测量结果,多种参数一览无余,且支持多点触控、自定义 *** 控界面、“一键搜索”等功能,使 *** 作更为简洁高效。

4、总结:中国市场快速发展,国产化替代正当时

近年来中国射频三大件市场规模快速增长,并且带动下游万亿级市场进一步发展。与此同时,国内厂商无论是在市场地位方面还是产品性能方面均得到了不同程度的提升和发展,尤其是技术水平的差距进一步缩小。综合来看,万事俱备,国产化替代正当时。

在国产化替代方面,不同企业选择了不同的实施路径,部分企业着力于实现技术壁垒的突破,部分企业倾力于品牌的打造,部分企业重视市场培育与建设,部分企业则多管齐下,致力于走出一条可持续化发展的国产替代之路。

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