
electrostatic chuck
静电卡盘
[半导体加工]
ESCape
换码,扩展(信息交换码中的一个控制符)
[计算机]
EScape Character
换码(字)符,转义(字)符,扩展(字)符
[汽车]
电子稳定控制系统
Engine Spark Control
发动机点火控制
Electrical Speed Controller
电子调速器
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日本电气股份有限公司(日文:日本电気株式会社,英文:NEC Corporation,Nippon Electric Company, Limited的简称)简称日本电气或日电或NEC,是一家跨国信息技术公司,总部位于日本东京港区(Minato-Ku)。NEC为商业企业、通信服务以及政府提供信息技术(IT)和网络产品。它的经营范围主要分成三个部分:IT解决方案、网络解决方案和电子设备。IT解决方案主要是向商业企业、政府和个人用户提供软件、硬件和相关服务。网络解决方案主要是设计和提供宽带系统、移动和无线通信网络系统、移动电话、广播和其他系统。NEC的电子设备包括半导体、显示器以及其他的电子器件。NEC还生产面向国际市场的Versa系列笔记本电脑和面向日本国内市场的Lavie系列笔记本电脑。NEC还是地球模拟器(Earth Simulator)的发明者,它曾经是世界上最快的超级计算机。NEC是住友集团(Sumitomo Group)的成员。在过去的五年中,NEC的美国专利申请量一直都位前四名,平均每年获得批准的为1764项。
在使用目前的名字之前,即1983年之前,公司被称为日本电气有限公司(Nippon Electric Company Ltd.)。现在在日本国内仍然使用这个名字。
早期发展
公司概况
1898年8月31日,岩垂邦彦(Kunihiko Iwadare)和前田武四郎(Takeshiro Maeda)在购买三好电气制造公司(Miyoshi Electrical Manufacturing Company)设备的基础上共同建立了日本电气股份有限公司(Nippon Electric Limited Partnership)。岩垂是股东代表,而前田则负责公司销售。沃尔特·坦尼·卡尔顿(Walter Tenney Carleton)是对日本电话市场有兴趣的美国西部电气公司(Western Electric)的代表,同时也负责三好电气的设备革新。1899年7月17日,有西部电气公司参股的日本电气有限公司成立,这也是日本第一家与外国资本合资的公司。岩垂被任命为常务董事,欧内斯特·克莱门特(Ernest Clement)和卡尔顿被任命为董事。前田和Mototeru Fujii被指派担任审计员。岩垂、前田和卡尔顿负责整个公司的经营。
早期产品
NEC最早从事的是电话和开关的生产、销售和维护。1901年,为了使生产设备现代化,NEC在Mita Shikokumachi开工建设Mita工厂,并于1902年12月完工。1903年,交通部(the Ministry of Communications)也采用了新技术,即通用电池开关板。通用电池开关板的使用取消了电话对永磁体发生器的要求。开关板最初由国外进口,但到了1909年改为国内制造。NEC于1904年开始向中国出口电话机。
管理革新
1905年,岩垂开始改变工厂管理方针。他参观了西部电气公司并观看了它们的管理和生产控制。回日本后,他废除了“oyakata”系统,取而代之的是一个新的系统,即所有的管理者和员工都是公司的直接雇员。生产过程中无效的工序被取消。公司以高薪为激励来提高员工效率。新的收入和支出控制被采用并安装了时钟。
日本电话服务的扩张
1899年至1907年期间,日本电话用户从35,000上升为95,000。1908年,在中日有关电话电报的协议下,NEC进入中国市场。它们还进入了韩国市场并于1908年1月在首尔建立了办事处。1907年至1912年期间,销售收入从160万日元增至200万日元。日本电话服务的扩张成为NEC事业成功的一个关键。
1913年3月,交通部推迟了第三次电话服务的扩展计划。这使得120,000潜在的电话用户不得不为了安装电话而等待。NEC的销售在1913年至1915年间下降了60%。在这段时间里,岩垂开始引进一些新的事物,包括电风扇、厨房用具、洗衣机和真空吸尘器,而在此之前日本从未有过电风扇。1916年,政府重新开始电话扩展计划,从而新增了75,000用户和32,600公里的长途电话线。多亏第三次扩展计划,NEC在其它日本工业走下坡路的时候得到了巨大的发展。
与住友的联合
1919年,NEC开始了与住友的第一次联合。住友电线制造所(Sumitomo Densen Seizosho)是一家生产电线的公司。NEC向其提供电线制造设备,与西部电气公司双方共同拥有的电线专利也被转让给了住友电线(Sumitomo Densen)。
关东大地震
1923年的关东大地震使日本遭受沉重打击。140,000人遇难,340万人无家可归。NEC有四家工厂被毁,105名工程师和工人遇难。东京有13间电信局在大火中毁灭,电话和电报因电话线受损而中断。作为应对,交通部加速了安装自动电话交换系统和无线电广播的计划。第一种自动转接系统是由英国的自动电话制造公司(Automatic Telephone Manufacturing Co.)(ATM)生产的。NEC参与了自动交换系统的安装并最终成为ATM的销售代理商。1924年,NEC发展出自己的自动交换系统。
稳定增长
无线电广播
NEC于1924年开始开展无线电通信业务。日本第一家无线电广播公司“东京广播”建于1924年并于1925年开始广播。NEC从西部电气公司引进了广播设备。无线电广播扩展到大阪和名古屋,标志着无线电通信开始作为一种产业出现了。1924年,NEC建立了无线电通信研究。1925年开始发展电子管。到1930年,NEC生产出了公司第一台500W的无线电广播发射机。1934年,它们为中国满洲的新京(Xinjing)广播站提供了一套100KW的无线电广播系统。
图片传真设备
图片传真(photo-telegraphic)设备由NEC发明并在裕仁天皇的登基仪式上使用。仪式于1928年在京都举行,朝日新闻和每日新闻两家报纸就此展开竞争。朝日新闻原打算使用西门子设备而每日新闻则打算使用法国的图片传真设备。最终,两家报纸都采用了NEC的产品,因为它的速度快、图片质量高。
微波研究
1939年,NEC在多摩川工厂建立了一个研究试验室,从而成为第一家成功测试微波多元通信(microwave multiplex communications)的日本企业。
国内增长
NEC从1950年开始研发晶体管。1951年,它们开始向韩国出口无线电广播设备。1952年,NEC因其在质量控制方面的出色表现而被授予戴明奖(the Deming prize)。1954年,开始计算机的研发。NEC生产了日本第一台交错式交换系统(crossbar switching system)。1956年,该系统被日本电信电话株式会社(NTT)采用。同年,NEC开始与NTT联合研发电子交换系统。1958年,NEC建立了台湾电讯公司(Taiwan Telecommunication Company),这是其战后在海外建立的第一家合资企业。同年,NEC研制出NEAC-1101和NEAC-1102计算机。1959年,NEC推出了公司第一款晶体管计算机,NEAC-2201。1960年,公司开始了集成电路的研发。1963年,NEC开始以美国存托凭证(American Depositary Receipts)的形式交易,在美国销售收入达1000万。同年,建立日本电气纽约公司(今日本电气美国公司)。
全球扩张
1964年,NEC向日本国际电信电话公司(KDD)提供了铺设在太平洋的海底光缆系统。1968年至1969年,日本电气墨西哥公司、日本电气巴西公司、日本电气澳大利亚公司分别成立。1971年,NEC向美国通信卫星公司(Comsat Corporation)提供了SPADE卫星通信系统。1972年,瑞士向NEC订购了一套卫星通信地面工作站。同年,一个小型可移动的卫星通信地面工作站在中国建立。1973年,NEC的普通股在阿姆斯特丹证券交易所上市。同年,为日本放送协会(NHK)设计了一套自动广播系统。日本电气(欧洲)股份有限公司建立。1974年,推出ACOS系列计算机。1975年,新中央研究所建立。1977年,日本宇宙开发事业团(Japan's National Space Development Agency)(NASDA)发射了一颗NEC的名为“向日葵”的地球同步气象卫星。
C&C时代开始
在这段时期,NEC引进了C&C概念,即计算机(Computers)与通信(Communications)。1978年,日本电气美国公司在德克萨斯州达拉斯的工厂投入使用,开始制造专用自动交换分机(PABX)和电话系统。同年,收购加利福尼州Electronic Arrays,Inc.,开始在美国生产半异体芯片。1980年,NEC发明第一款数字信号处理器(digital signal processor)µPD7710。1981年,NEC的股票在伦敦证券交易所上市。同年,日本电气半导体(英国)有限公司建立,生产大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)。1982年,NEC推出16位的个人计算机系列PC-9800。1983年,NEC的股票在巴塞尔、日内瓦和苏黎世上市交易。同年,NEC更换了公司的英文名称。1984年,日本电气信息系统有限公司开始在美国生产计算机及相关产品。同样,推出了V系列处理器。1986年,NEC向休斯顿高级研究中心(Houston Advanced Research Center)(HARC)提供了一台SX-2超级计算机。同样,数字交换系统NEAX61投入使用。1987年,日本电气技术(英国)有限公司在英国建立,开始为欧洲市场生产录像机、打印机和彩色电视机。1989年,日本电气美国公司变更为北美业务的控股公司。
C&C时代
1990年,新的总部办公楼投入使用。同时,在中国建立合资企业,开始生产和销售数字电子交换系统和大规模集成电路。1993年,NEC的异步传输模式(asynchronous transfer mode)(ATM)交换系统在美国投入应用。同年,作为欧洲业务控股公司的日本电气欧洲有限公司成立。1996年,日本电气欧洲有限公司C&C研究所在德国开张。1996年,日本电气(中国)有限公司作为中国业务的控股公司成立。1997年,NEC推出4G的动态随机存取存储器(DRAM),同时公司的半导体团队被授予第一届日本质量奖(Japan Quality Awards)。1998年,NEC的世界最先进的半导体研发中心落成。
新世纪
1999年,NEC庆祝其诞生100周年。2002年,日本电气电子公司(NEC Electronics Corporation)从日本电气公司中分离出来,成为一家新的半导体公司。NEC制造了地球模拟器计算机(Earth Simulator Computer)(ESC),这是2002年至2004年间世界上运行速度最快的超级计算机。
总 部: 日本东京都港区芝五丁目7番1号
董 事 长: 佐佐木 元
总 裁: 矢野 薰
资 本 金: 3,378亿日元 (2006年3月)
销 售 额:4兆 8,249亿日元 (2005年度合并)
NEC中国
公司名称: NEC (中国)有限公司
地址: 北京市东城东四十条甲22号南新仓国际大厦B座
12层1222室 100007
设立时间: 1996年11月
董 事 长: 松冈 邦朋
总 裁:
金子 肇
注册资本: 10,677.4万美元(2006年6月)
员工总数: 177名 金子肇总裁
业务内容: 投资、市场调查、广告宣传、人事、财务、法务、
知识产权、国际采购、新业务开拓等
该企业品牌在世界品牌实验室(World Brand Lab)编制的2006年度《世界品牌500强》排行榜中名列第二百一十一。该企业在2007年度《财富》全球最大五百家公司排名中名列第一百五十九。
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一则「大众受到芯片产能影响,将被迫停产」的新闻,在 12 月 4 日刷屏全网,事件的主角是大众 汽车 ,而该事件深层次的问题是车载芯片的短缺。
虽然从网络报道的消息来看,此次芯片短缺涉及的范围是全球性的,并不是中国独有,但从事件的结果来看,这一系列的事件,对中国 汽车 的影响以及对中国半导体市场的影响可能比我们想象的要更大、更深。
因此,我们根据具体的事件,从以下几个方面来探究芯片短缺造成的深层次影响:
1. 涉及的晶圆、芯片、测封,从美国到中国地域跨度过大,地域风险如何控制?
2. 汽车 企业芯片自研,能否独善其身,车上其它的芯片能否自产?导致这次南北大众停产的 ESP 和 ECU 芯片?在特斯拉、蔚来、小鹏以及理想等新造车身上是否也有短缺风险?
3. 大众全球内唯有中国厂停产, 汽车 芯片 ESP、ECU 除了全球性的短缺外,是否有我们不敢直视的:制裁因素在?这一波是否从手机芯片波及到了 汽车 芯片了?
汽车 行业每一次的大热门新闻,好像都与「事故」相关,而如果因芯片短缺而可能导致的几十家车企上百万台车的停产,绝对属于一次大事故。
为了更好方便读者了解来龙去脉,我简单梳理一下相关媒体报道的事件原委:
据报道,此次问题的所在是 ESP 和 ECU 短缺导致大众停产,目前全球主流的 ESP 供应商有 7 家。
主要分为三个派系分别是:日系、韩系与德系,日、韩系基本的供应对象是本国车企或者集团内部车企,向外部供应的极少数。
日系 ESP 供应商包括:爱信、日立、日信。
韩系 ESP 供应商为:万都。
德系 ESP 供应商包括:博世、大陆和采埃孚。
而在几家供应商里,博世主要向自主品牌和奔驰、奥迪、凯迪拉克等配套;大陆集团主要供应大众、宝马、PSA、以及奔驰;采埃孚主要是美系。
而根据大众的「停产」情况来看,最有可能的就是大陆 汽车 ESC(就是 ESP,只是叫法不同)缺货。
据愉观车市的报道,「大陆 汽车 的库存仅为 1 万套左右,已经无法满足市场的需求,按照目前的状况看,中国 汽车 将近 15% 的产能将受到影响。2019 年中国 汽车 产能 268.3 万辆,按此计算,一旦不能恢复供货,一年将有 400 万辆产能受到影响。」
新车一讲从大众工厂的相关人士那里了解到「大众现在一周上三休四或者上二休五」,距离完全停产也差不多了,这里也可以反映出,大陆目前的芯片供应缺口确实不容乐观。
目前大众高尔夫、途观、途昂、帕萨特、奥迪 A3、斯柯达明锐、CC,都是使用了大陆 ESC 这也就意味着,不单是高端车型,ESC 的短缺将冲击产销规模更大的中低端车型。新车一讲从相关人士那里得到消息 「不单是高端车型,青岛工厂就单车型宝来也已经开始单班了,本来日产 1200 台左右,现在也就 400 - 500 台。」
当我问是否有季节性的影响,导致减产时,得到的答案是否定的。同时与大陆 汽车 合作比较紧密的沃尔沃和吉利也有可能受影响。而博世供应的车企特别是新能源车企,大部分都采用了和 iBooster 配套 ESP 9.0 系统。
而根据上周 Automotive News 的报道,大众集团、大陆集团和博世早在 9 月份就公开警告称: 「 汽车 生产所需的 汽车 芯片,由于疫情的影响导致生产困难,核心部件 ECU 和 ESP 可能会严重缺失」。
如果博世的 ESP 供应链紧缺,从商业上讲,博世更大可能优先照顾大众、奔驰、宝马这样的大客户,即使是特斯拉也存在元件储备不足的风险,那么国产新造车势必也将受到波及。
事实上,ESP 的短缺只是浮出水面的一个影子, 这次规模性风险的水面下,是电子元器件里的功率半导体,也就是芯片的供应出现了问题。 此次真正短缺的是电子元器件里的功率半导体,也就是芯片,因此并不是特定 ECU 短缺。
最近这一波芯片缺货潮涨价潮不仅是 汽车 领域,而是整体芯片领域都是如此。
而导致芯片产能不足的原因主要有以下几点:
1. 半导体企业可以满足 汽车 厂商制定的排产产能,但不能满足新增的额外产能,即使布设新产能,周期也会在 10 个月左右。
2. 年初因为疫情原因,导致芯片的上游制造商给出了较低预期,从而导致因为要节省成本而关闭产线。
3. 因为智能化 汽车 的快速起势,对 汽车 端芯片的需求扩大,而 制造上 正在淘汰老旧的产线,而新产线不能快速补充。
由此可见,ECU 或者 ESP 只是芯片短缺后产品上的一个缩影。对于中国 汽车 产业来说,芯片的设计与制造是未来中国自主品牌崛起的关键要素。
汽车 芯片的短缺所造成的影响是长期性的,从供应商和主机厂两方面来说,会有三个方面的变化。
第一个是芯片供应链上下游的价格风险。
由于短时间内的需求过高,一级供应商虽然能够快速反应,但即使拉满整体的制造负荷,那问题至少要 6 - 7 个月才能逐步解决, 而上游芯片厂商的价格已经开始上涨,这里导致的问题是大的 Tier 1 是稳价还是涨价。
第二个是中低端 汽车 产品的芯片供应风险。
产能紧,会造成市场上供应商大量囤货, 而芯片的上游晶圆制造商一定会优先满足大客户,这是一个递进关系,就是大客户优先政策。 因此,二线供应商和国内中小供应商就会慢慢出现供应不足,自主 汽车 品牌中低端产品影响会加大。
第三个是自主品牌芯片需求供应风险。
合资品牌和自主品牌接下来都会受影响,而且自主品牌可能影响更大。
这样其实也引出了我们所要探究的第一个问题:「涉及的晶圆、芯片、测封,从美国到中国地域跨度过大,地域风险如何控制?」
了解这个问题,要先了解两个概念:一个是 汽车 产业链这个「链条」的具体组成状态;另一个是涉及芯片制造的流程和厂商。
首先是 汽车 电子行业上下游的供应链关系,晶圆代工厂如台积电为 Tier 2(IDM 芯片厂如:英飞凌、NXP)代工晶圆,Tier 2 再向下 Tier 1(系统集成商如:博世)提供芯片,Tier 1 则把芯片集成到电子系统内,最后是主机厂总装成车。
当然这只是简单的供应关系示意,而实际上的 汽车 供应链复杂且多变。
其次就是涉及到芯片制造的流程,一块完整的芯片要经过 「架构设计、晶圆生产、晶圆涂膜、晶圆光刻显影蚀刻、离子注入、测试、封装」。
芯片由集成电路经过设计、制造、封装等一系列 *** 作后形成。一般来说,集成电路更着重电路的设计和布局布线,而芯片更看重电路的集成、生产和封装这三大环节。但在日常生活中,「集成电路」和「芯片」两者常被当作同一概念使用。
复杂繁琐的芯片设计流程与芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样, 先有晶圆作为地基,再层层往上叠的芯片制造流程后,就可产出必要的 IC 芯片。
而根据麦肯锡的报告来看,上游的晶圆生产确实是芯片短缺主要因素,而从半导体的产业布局来看,全球超过 80% 的晶圆厂是建立在海外。
根据 SEMI 数据来看全球主要晶圆供应商的产能布局。
NXP 有 5 座 8 英寸晶圆厂,1 座位于新加坡,与台积电合资,持股比例 61.2%,其余 4 座都位于美国,当年 NXP 收购飞思卡尔带来的资产。
英飞凌主要制造基地有,马来西亚 Kulim(8 英寸厂);Penang(8 英寸厂);德国德累斯顿(8 英寸和 12 英寸厂)、Regensburg(8 英寸厂);美国奥斯汀(8 英寸厂)、Temecula(6 英寸厂);奥地利的 Villach 拥有 1 座 6 英寸,一座 8 英寸和一座 12 英寸厂。
ST(意法半导体)拥有 7 座 8 英寸厂,3 座 6 英寸厂,1 座 12 英寸厂。
而在晶圆里 8 英寸的应用领域最为广泛,涵盖了消费电子、通讯、工业、 汽车 等。 因此,从技术角度已难言先进的 8 英寸晶圆,随着智能 汽车 和电子产业的发展,又成了主流产品。
这里有个问题是,因为晶圆尺寸一直是往大发展的,12 英寸已经是主要方向,行业内没有预测到 8 英寸晶圆片的未来供需走势。
8 英寸的晶圆制造厂一度开始减少,从 2008 年到 2016 年,有超过 30 座 8 英寸晶圆厂被关闭,10 座改线为 12 英寸。到 2015 年,全球 8 英寸的晶圆产线只剩下 178 条。
过去几年来,随着 8 英寸晶圆的供应紧张程度愈演愈烈,各大晶圆代工厂包括三星、台积电、联电等也一直在扩充产能。但从扩充到投产需要至少 3 年。 直到 2019 年,全球 8 英寸晶圆厂总体仍低于 180 座。
还这只是晶圆部分的产业分布情况,如果 在 加上新加坡这马来西亚的半导体联盟来看,全球整个芯片制造产业存在过度集中的风险。
新加坡的半导体产业自 1960 年代开始崛起,坐拥当时世界第三大半导体制造商特许半导体,世界第三大和第十大封测厂:星科金朋和 UTAC(优特半导体)。
1968 年,英特尔在美国开办了第一家工厂,4 年后,就在槟城开设子公司,直到今天,英特尔在槟城依然拥有 10 座现代化组装厂,是其在全球最大的组装厂、实验基地和设计研发中心。马来西亚的槟城也被称为「东方硅谷」。
英特尔的入驻带动了大批西方公司,AMD、惠普、歌乐、美国国家半导体、日立、和博世等公司纷至沓来。鼎盛时代,全球有 1/3 的半导体封测在此进行,即使到今天,马来西亚一地的封装产业,依然占据了全球 13% 的市场,使其成为世界第七大半导体出口国。
也就是说芯片制造里面的两大核心环节「晶圆和封测」,都集中在北美或者新、马,而国内仅有的产能还需要照顾消费电子等产品, 因此,这次 汽车 芯片的短缺,可能会造成一个产业契机是「 汽车 芯片需要本土化」,加强「自研」和「自造」,这是摆在国产芯片产业面前的挑战和机遇。
虽然这次短缺是全球性的,不是针对中国品牌的一次围剿,但这也给自主品牌敲响了警钟,那就是断供随时可能存在。
那么自研 汽车 芯片能否解决自主品牌的困境,这要分两个方面来看:
1. 目前 汽车 领域的芯片缺口还只是特定电子系统,在这个方面,不管是特斯拉、蔚来、小鹏以及传统厂商都是差不多的(特斯拉自研了自动驾驶芯片,但并未涉及车上所有的芯片。)
2. 即使是自研,是否会受制造端的影响。
这就是我们说的「自研不等于自造」,自研芯片讲的还是设计端的包括特斯拉,华为等,简单理解就是建筑设计师拥有美学、力学等工程能力,但要施工还得找施工队。
很遗憾,目前我们国家没有建设高端芯片的「施工队」,这也是此前华为芯片断供的主要原因,华为设计出了顶尖的芯片,却没有能力生产。
目前全球掌握 7 nm 工艺节点的只有三星、台积电,和马上要突破的 intel。中国的中芯国际还停留在 28 nm 向 14 nm 的研发,而联电、格罗方德等明确表示放弃 7 nm。
也就是说,即使中国品牌选择自研,并且成功了,但也会卡在制造这一步,而对于整车来说,除了特定电子系统芯片,最重要的是自动驾驶芯片会不会面临制裁风险。
但如果制裁断供从手机芯片波及到了 汽车 芯片,那么最先受影响的还只能是华为,华为的 MDC 将会面临装车的考验。
目前全球三大自动驾驶芯片,特斯拉的 FSD、英伟达、Mobileye EyQ 系列的工艺制程分别是 14 nm、EQ4 28 nm、Xavier 12 nm。而华为的升腾 310 12 nm 制程相比之下属于同一水平。
但是根据特斯拉、英伟达和 Mobileye 的计划,到了 2021 年三者将会大步跨入 7 nm 制程时代,制程工艺越高带来的好处是芯片单位体积内可放入的晶体管越多,运算能力越强,同时功耗还低。
如果美国不批准华为的 MDC 采用台积电和三星的 7 nm 工艺,那么华为只能用国内最先进的 28 nm 的工艺, 目前中芯的 14 nm 虽说已经完成量产,但能不能支撑车规级需求还要观察。
这就带来了一个大问题: 华为的 MDC 实现装车在全球市场竞争中会存在一定的不确定性。
因此,实现本土化,对国内外 汽车 厂商来说,确实可以规避一些 社会 性不稳定因为带来的供应安全。 但对于中国自主品牌而言,想要突破高端芯片特别是自动驾驶芯片的的供应链安全,自主的设计与制造将是绕不开的两大工程。
不管怎么样,这次的芯片供应不足,会引起自主车企、半导体企业、通讯企业之间的合作加强,芯片不只是在手机等消费电子领域,在 汽车 、家电、家居等领域都是强需求产品,供应安全将会是重中之重。 中国芯片不仅要向上突破,也要向主流应用领域突破。
在 汽车 的智能化时代, 汽车 与芯片的从属关系正在发生改变。
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