
在过去的2021年中,半导体产业当中又发生了很多故事——在全球产业链升级的情况下,作为未来 科技 发展核心的半导体产业并没有摆脱国际贸易局势的影响,为了抢占新时代的先机,半导体企业之间的竞争越发激烈;受疫情影响,远程办公类相关的半导体产品需求量大增,数据中心市场开始加速发展;“碳达峰”、“碳中和”目标的提出,带火了新能源领域,新能源 汽车 前景被看好,拉动了新能源 汽车 半导体产业的发展;缺芯、缺产能的情况笼罩了2021年全年,一封封涨价函从年初一路飘到了年尾;国内优质的半导体企业纷纷登陆科创板;在这种大背景下,国内半导体产业的发展引起了全 社会 的重视。
在国内半导体产业繁荣的同时,本土半导体企业也迎来了丰收。从国内市场来看, 根据芯谋研究的统计显示,中国2021年设计业总营收预计为476亿美元,同比增长7.5%。
进入到新的一年后,政策、疫情等外部情况都进入到平稳、可预测的中期阶段,对于国内半导体产业来说, 2022年半导体产业的增长点和关注点在哪里? 芯谋研究是一家多年来专注于国内半导体产业发展研究的专业咨询机构,拥有二十余位高级分析师深耕于从产业整体发展以及半导体产业链中的各个环节,涉及市场端、需求端、供应端,已在行业当中形成了很大的影响力。 芯谋研究的分析师们又是怎样看待2022年国内半导体产业的发展?
在本篇文章当中,来自 芯谋研究的分析师们将聚焦于2022年国内半导体产业整体发展情况、国内各地方半导体产业发展情况、国内半导体产业链各环节的发展情况进行分析,希望能够为国内半导体产业的 健康 发展提供帮助。
芯谋首席分析师顾文军:2022年国内芯片制造领域的六大关注焦点
芯谋研究首席分析师顾文军认为,从整体上看,今年国内半导体产业发展还会保持向上的趋势。就目前产业最关心的芯片制造领域上看,8吋芯片产能紧张的局势在2022年仍旧会持续,但12吋部分工艺节点的产能将会逐渐好转,在市场需求的推动下,国内芯片制造产业将会保持10%以上的双位数增长。在这种大趋势之下,以下六点产业变化更值得产业关注:
第一,需要高度关注美国对中国半导体产业的新动作。 中美两国围绕着半导体产业的较量一直在持续。产业需要着重注意的是,在2022年美国中期选举的过程中,美国政客会为了塑造强硬的形象,而将矛头再次指向中国,并向中国的相关企业再次举起制裁的大棒。这其中需要关注两类企业,一类是对于中芯国际这类已经被制裁的企业,美国对于他们的制裁政策是否会继续收紧;另一类是在半导体产业当中声势渐起的国内龙头企业,包括存储领域的企业是否会收到美国“黑名单”警告。
第二,需要高度关注日本在半导体材料、设备方面对中国的限制。 需要警惕的是,在中美围绕着半导体产业进行竞争的过程当中,美国可能会施压及联合他的盟友日本,针对日本的优势领域——半导体材料和设备方面对中国半导体产业发展进行限制,产业要重视这种苗头的出现,未雨绸缪做好相应的准备。
第三,需要关注芯片制造领域的合资企业。 近些年来,芯片制造领域出现了一些以合资模式成立的企业,包括与美国、日本、韩国、中国台湾的境外资本或企业共同创立的合资公司。尤其要关注的是这种类型的合资公司是否会成功上市,如果他们能够实现了这一目标,会为半导体领域的合资公司提供了一个样本,继而将会引得更多的境外公司瞄准上市的机会在大陆投资,与国内地方政府合作成立合资公司。久而久之,则会形成境外做高端、境内做低端的局面,对中国半导体制造企业造成两面夹击的态势。
第四,要关注新主体的发展新动态。 在2021年被爆出了一些烂尾项目引起了产业的重视,由此导致了一些政策的收紧。在这种情况下,新主体开始扩张并受到了产业的注意。新主体的出现,加剧了“抢人才”现象的丛生,为了将挖人才落到产业发展实处,国内已针对“抢人才”热潮做出了相应的指导。因此,在2022年当中,需要关注的是,国内政策对眼下“野蛮生长”的半导体产业做出的进一步指导,在“无序”中建立有序发展。同时,产业也要关注在这个过程当中,是否会催生出更多的新主体。如果由此催生的新主体数量在不断攀升,是否会有新政策的出台。
第五,需要关注国内芯片制造领域的民营企业发展。 2021年国内对芯片制造领域的政策出现了一些收紧,但是由于市场需求不减,使得资本对芯片制造领域的投资热情不灭,尤其是伴随着芯片制造步入由8吋转12吋的阶段,使得与该领域发展相关的民营企业受到了产业的资本关注。故而,在2022年当中,包括浙江富芯、广州增芯、合肥耐威、卓胜微、荣芯半导体在内的国内民营芯片制造企业的发展更需产业的关注。
第六,需要关注国内代工企业在车规级工艺上的突破。 2021年芯片产能紧缺的情况在 汽车 芯片领域爆发,在这个过程中,国内也有不少企业投入到了车规级芯片制造的研究当中,值得重视的是,2022年国内代工企业在车规级芯片工艺上的突破。
芯谋研究总经理景昕:国内各地方半导体产业发展路径逐渐清晰
芯谋研究总经理景昕表示,在多年的 探索 下,包括北京、上海、广东等地区成为了国内半导体产业发展的主要高地,其中,北京已逐渐确立了海淀、大兴亦庄、顺义三大半导体产业空间布局;上海正在加速形成“一体两翼”的半导体产业链发展格局;广东正在努力打造成为半导体产业创新高地和我国半导体产业第三极。从 历史 发展上看,这些省市发展半导体产业继承了环黄渤海、长三角、珠三角的传统优势,而在被列为十四五重大产业布局的规划后,这些地方也在半导体产业方面有了更大的发展空间。
2021年是“十四五”规划的开局之年,2022年则进入到了重要实施和快车道领域内的一年。就半导体领域来说,未来一年,龙头型企业将在扩产的潮流下继续向规模化方向发展,着力推进半导体产业的平台化建设;中小型企业则会向专精特新方向发展,增加对产业链的附加值,对产业链发展形成重要支撑。
芯谋研究作为国内中国半导体产业的一份子,以“为芯谋天下”为使命,为全国多地半导体产业的发展提供了支撑,为地方提供了产业规划、招商规划、项目尽调、产业活动等服务。
芯谋研究总监王笑龙:警惕国内半导体产业发展潜在的变数
芯谋研究总监王笑龙认为,在2022年当中,需要关注国内半导体产业上市公司的变化,尤其是科创板上市企业对国内半导体产业潜在的影响。2019年7月正式开市的科创板为国内半导体产业点燃了一把火。至今为止,科创板即将走过三年,手握这些企业股权的核心高管们也迎来了三年股权解禁时刻。随着这个时间节点的到来,核心高管们对这些可变现股权的处理是产业需要关注的。这些解禁资金的流向,或许会成为新一轮国内半导体发展的基础——核心高管们可能会拿着这笔变现的资金进行创业,由此会促进国内半导体产业的新发展高潮。
除此之外,就国内半导体产业大环境而言也存在着一些变数,芯片缺货情况已经得到了一定程度上的缓解,但个别产品以及囤货的市场行为还会使得缺货的现象延续一段时间。
经台积电测算,理论上代工厂对 汽车 芯片的供给量可以满足市场需求,但个别从业人员的囤货炒货行为扰乱了市场的秩序。究其背后的原因是 汽车 芯片使用周期长,尤其在行业景气时,在利益的驱使下,以代理模式为主的 汽车 芯片代理公司中就会出现一些以“利益至上”为信条的员工,这些员工的囤货行为为本就缺货的 汽车 芯片市场增加了风险。而更大的危机是,在Tire 1厂商拿不到货的情况下,车厂减产计划使得芯片需求量降低,在达到某个供需临界点时,这些员工一旦开始抛售 汽车 芯片,就很有可能会冲击芯片原厂的生意。
芯谋研究总监宋长庚:国内芯片设计企业可能出现分化
芯谋研究总监宋长庚表示,2021年中国半导体设计产业取得了非凡的成绩,许多公司业绩翻倍增长,行业总体增长超过50%。这其中既有国产替代大背景下需求的增长推动,也有产能紧张导致的全产业链涨价的因素。2022年,国内芯片设计企业可能出现分化:随着产能紧张的部分缓解,已经取得客户认可的企业和产品乘胜追击,稳固供应链,扩大市场份额;尚未抓住机遇的企业在供应链保障、客户开发等方面则可能面临更大困难。
就芯片设计企业的增长市场来看,存储器、功率器件、MCU等产品将会继续保持高速增长,新能源 汽车 领域主机企业加强与芯片企业的直接合作,会为国产芯片带来新的机会。
芯谋研究总监李国强:2022年功率IC市场保持基本稳定
芯谋研究总监李国强认为,全球半导体产业去库存和市场竞争等多因素影响下,同时市场需求没有明显增长,因此2022年功率IC市场保持基本稳定,不会再出现2021年的高速增幅。
芯谋研究副总监谢瑞峰:国内先进封装和传统封装市场出现两极化发展
芯谋研究副总监谢瑞峰认为,就国内半导体封测产业来看,该产业整体规模将继续上扬,主要是半导体整体景气度较高,国内设计业高速发展带来的增量需求巨大。但2022年半导体封测增速会小于2021年,2022年随着芯片整体供需逐步走向平衡,封测产能供需也将走向平衡,2021年的增速里包含涨价的成分,2022年再涨价的概率较小。
在先进封装领域,先进封装仍然火热,大量资本投入到先进封装中,主要是射频、CIS、存储器等方面封测需求快速增长,整体市场仍然向好。但传统封装可能转向供过于求,传统封装产能形成周期较短,当前已经出现一定程度的产能松动,明年有可能供需形势反转。
另一方面,封测设备材料企业实力持续增强。国产封装基板产业规模及竞争力进一步加强,随着国内诸多项目的量产,叠加本轮缺货中封测大厂对国产材料的支持,国内半导体封测产业的整体生态实力将持续提升。
芯谋研究将在《2022年国内半导体产业展望(下)》中,对国内半导体产业链各个环节的发展进行更细致的探究,包括对国内半导体设备和材料、化合物半导体产业、EDA产业等细分领域发展进行分析展望,敬请关注。
半导体材料:氧化锌半导瓷 化学式:ZnO 基本概况:ZnO(氧化锌)是一种新型的化合物半导体材料Ⅱ一Ⅵ宽禁带(E =3.37eV)。在常温常压下其是一种非常典型的直接宽禁半导体材料,稳定相是六方纤锌矿结构,其禁带宽度所对应紫外光波长,有希望能够开发出蓝绿光、蓝光、紫外光等等多种发光器件。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大,透明度高,有优异的常温发光性能,在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。此外,微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。 晶体数据:针状体根部直径 (µm) 0.1~10 比热 (J/g·k) 5.52 耐热性能 (℃) 1720(升华) 真实密度 (g/cm3) 5.8 表观密度 (g/cm3) 0.01~0.5 粉体电阻率 (Ω·cm) 104~109 介电常数 (实部) 4.5~30 介电常数 (虚部) 20~135 拉伸强度 (MPa) 1.2×104 d性模量 (MPa) 3.5×105 热膨胀率 (%/℃) 4×106 氧化锌空间结构 电镜下的氧化锌半导体材料 制备方法:纯氧化锌是煅烧锌矿石或在空气中燃烧锌条而得。氧化锌结晶是六角晶系,晶格常数α=3.25×10-10m,c=5.20×10-10m。室温下满足化学计量比关系的氧化锌晶体或多晶体中导电载流子极少,具有绝缘体的性能。在空气中经高温处理后,将会因氧的过剩或不足而成为偏离化学计量比关系的不完整晶体,即含有氧缺位或氧填隙锌的非化学计量比结晶,使自由电子或空穴大大增多,氧化锌由白色绝缘体变成青黑色半导体。当在氧化锌中加入适量的其他氧化物或盐类,如Bi2O3、Sb2O3、Co2O3、MnO、Cr2O3、Al2O3或Al(NO3)2等作为添加剂,按一般的陶瓷工艺成型烧结,可以制得氧化锌半导瓷。理论模型:六方纤锌矿结构是理想的氧化锌,对称性C6v-4、属于P63mc空间群,品格常数C=O.521 nm,Y=120 ,a=b=O.325 nm,α=β= 90。。其中c/a较理想的六角柱紧堆积结构的1.633稍小为1.602。其它方向的氧ZnO键长为O.197 nm,只有c轴方向为0.199 nm,其晶胞由锌的六角密堆积与氧的六角密堆积反向套够而成。本文所有的及孙模型都是以超晶胞为基础的模型。我们可以看出,在氧化锌中的配位体是一个三角锥,锥顶原子和中心原子的键长与锥面三个原子的键长相比要稍大,其棱长小于底面边长。所以,ZnO 四面体为晶体中02-一配位多面体,O2-与Zn 配位情况基本相同。 计算结果:利用实验晶格参数对理想的ZnO晶体的电子结构进行了计算。其中包括总体态密度,能带结构,分波态密度。图3,图4,图5为计算结果。用其他理论方法计算的结果与本文计算结果相符合。我们可以从图3,图4,图5中看出,基本上,ZnO的价带可分为两个区域,分别是-4.0~0 eV的上价带区以及一6.0~L4.0 eV的下价带。很显然,ZnO下价带区则主要是Zn3d态贡献的,而上价带区则主要是由02p态形成的。在一18 eV处由02s态贡献的价带部分,与其他两个价带由于之间的相互作用相对较弱,本文不做相关讨论。对于主要来源干Zn4s态贡献的导带部分,从Zn4s态到02p态电子具有明显的跃迁过程,氧位置处的局域态密度的引力中心受到影响向低能级方向移动,这就表明了,理想ZnO是一个共价键较弱,离子性较强的混合键金属氧化物半导体材料。组成:这种半导瓷由半导电的氧化锌晶粒及添加剂成分构成的晶粒间层所组成,其理想结构模型如图。由于每一个氧化锌晶粒和晶粒间层之间都能形成一个接触区,具有一般半导体接触的单向导电性,所以两个晶粒间存在两个相反位置的整流结,一块氧化锌半导瓷片是大量相反放置的整流结组的堆积。 图6:氧化锌半导瓷空间结构氧化锌半导瓷的伏安特性:当外加电压于这种材料时,低电压下,由于反偏整流结的阻挡作用,材料呈高阻状态,具有绝缘性能。当电压高达一定值时,整流结发生击穿,材料电阻率迅速下降,成为导电材料,可以通过相当大密度的电流。图7:氧化锌半导体瓷的伏安特性 作用:氧化锌半导瓷的非线性电压电流关系。利用这种对称的非线性伏安特性可以制成各种电压限幅器、能量吸收装置等,如电力系统的过电压保护装置,特别是由于这类材料低电压下的电阻率高,因而在长期工作电压下漏电流小、发热小,可以做成不带火花间隙的高压避雷器;而高电压下电阻低、残压小,能把过电压限制在更低的水平上,使电网和电工设备的绝缘水平有可能降低,特别是在超高压电网,这一点更为重要。拓展:稀磁半导体材料(Diluted magnetic semiconductors,DMS)稀释磁性半导体简称稀磁半导体(Diluted Magneticsemi Conductors,DMS),是利用3d族过渡金属或4f族稀土金属的磁性离子替代Ⅱ2Ⅵ族、Ⅳ2Ⅵ族、Ⅱ2Ⅴ族或Ⅲ2Ⅴ族等化合物半导体中的部分非磁性阳离子而形成的新型半导体材料,又可称为半磁半导体(Semi Magnetic Semi Conductors,SMSC)材料或半导体自旋电子材料。之所以称为稀磁半导体是由于相对于普通的磁性材料,其磁性元素的含量较少。这类材料由于阳离子替代而存在局域磁性顺磁离子,具有很强的局域自旋磁矩。局域顺磁离子与迁移载流子(电子或空穴)之间的自旋2自旋相互作用结果产生一种新的交换相互作用,使得稀磁半导体具有很多与普通半导体截然不同的特殊性质,如磁性、显著的磁光效应和磁输运性质。稀磁半导体能利用电子的电荷特性和自旋特性,即兼具半导体材料和磁性材料的双重特性。它将半导体的信息处理与磁性材料的信息存储功能、半导体材料的优点和磁性材料的非易失性两者融合在一起,这种材料研制成功将是材料领域的革命性进展。同时,稀磁半导体在磁性物理学和半导体物理学之间架起了一道桥梁。ZnO作为一种宽带隙半导体,激子束缚能较高(60meV),具有温度稳定性好、光透过率高、化学性能稳定,原料丰富易得、价格低廉等优点,并且过渡金属离子易于掺杂,可制备性能良好的稀磁半导体,因而成为目前稀磁半导体材料的研究热点。 国内研究以及原理:近年来,由于1i掺杂的Zn()材料可能同时具有铁电性和铁磁性,国内很多研究者都对它进行了研究。南京大学的宋海岸等制备了Ni、I』i共掺的ZnO薄膜,发现由于Li掺杂引入了空穴,使铁磁性减弱 ]。北京航空航天大学的李建军等制备了I Co共掺的ZnO纳米颗粒,实验发现,当掺杂浓度少于9 时体系的铁磁性会增强,其原因是掺入后形成了填隙原子,电子浓度明显增加,使得束缚磁极子浓度增加,且磁极子之间容易发生重叠,最终导致铁磁耦合作用增强。武汉大学的C W Zou等制备了Mn、Li共掺杂的ZnO薄膜,研究了不同Mn掺杂浓度的ZnO样品。但这些研究中对Li、Mn共掺杂ZnO陶瓷的磁性研究并不常见。 应用现状与前景展望(1)改变组分获得所需的光谱效应通过改变磁性离子的浓度可得到所需要的带隙,从而获得相应的光谱效应。由于其响应波长可覆盖从紫外线到远红外线的宽范围波段,这种DMS是制备光电器件、光探测器和磁光器件的理想材料。在Ⅲ2Ⅴ族宽带隙稀磁半导体GaN中掺入不同的稀土磁性元素可发出从可见光到红外的不同波长的光,加上GaN本身可发紫外光,因此掺稀土GaN材料可发出从紫外到红外波段的光,如在GaN中掺Er可发绿光,而掺Pr可发红光等。1994年Wilson等[24]在掺Er的GaN薄膜中首次观察到1.54μm的红外光荧光。1998年Steckl等采用Er原位掺杂方法首次获得绿光发射[25],掺Er的GaN的另一个重要特性是其温度猝灭效应很弱,这对于制备室温发光器件非常重要。后来红光和蓝光器件相继研制成功,这些都可以作为光通信和光电集成的光源。(2)sp2d交换作用的应用利用DMS的巨法拉第旋转效应可制备非倒易光学器件,也可用于制备光调谐器、光开关和传感器件。DMS的磁光效应为光电子技术开辟了新的途径。利用其磁性离子和截流子自旋交换作用(sp2d作用)所引起的巨g因子效应,可制备一系列具有特殊性质的稀磁半导体超晶格和量子阱器件。这种量子阱和超晶格不仅具有普通量子阱和超晶格的电学、光学性质,而且还具有稀磁半导体的磁效应,因此器件具有很多潜在的应用价值。利用磁性和半导体性实现自旋的注入与输运,可造出新型的自旋电子器件,如自旋过滤器和自旋电子基发光二极管等。(3)深入研究自旋电子学,推动DMS的实用化自旋电子学是目前固体物理和电子学中的一个热点,其核心内容是利用和控制固体,尤其是半导体中的自旋自由度。近年来以稀磁半导体为代表的自旋电子学的研究相当活跃,各国科研机构和各大公司都投入了巨大财力和人力从事此领域的研究。利用具有磁性或自旋相关性质的DMS基材料可制出一类新型器件———既利用电子、空穴的电荷也利用它们的自旋。这些新材料和人造纳米结构,包括异质结构(HS)、量子阱(QW)和颗粒结构一直是一些新型功能的“沃土”———与自旋相关的输运、磁阻效应和磁光效应。自旋电子学可用于计算机的硬驱动,在计算机存储器中极具潜力。在高密度非易失性存储器、磁感应器和半导体电路的集成电路、光隔离器件和半导体激光器集成电路以及量子计算机等领域,DMS材料均有重大的潜在应用。但上述以稀磁半导体为基础的自旋电子器件的研制尚处于起步阶段,距实用化还有很长的路程。自旋电子学与自旋电子学器件研究的深入,将加深DMS机理的研究和理论的探索,推动DMS的实用化过程。(4)室温DMS的研究为了应用方便,需要开发高居里温度(Tc)的DMS材料(高于室温)。室温下具有磁性为磁性半导体的应用提供了可能。扩展更多的掺杂磁性元素或生长更多种类材料来提高DMS材料的居里温度是当前的首要问题。近来Hori等成功掺入5%Mn在GaN中,获得了高于室温的Tc报道表明(Zn,Co)O的居里温度可达到290~380K[26]。Dietl等[6]采用Zener模型对闪锌矿结构的磁半导体计算表明,GaMnN和ZnMnO具有高达室温的居里温度,该计算结果对实验研究提供了很好的理论依据。但是,如何将磁性和半导体属性有机地结合起来仍然是值得进一步研究的问题。
世界信息领域2021年态势总结
数字经济发展迅猛,主要经济体强化顶层设计与市场监管。 在数字经济宏观战略方面,美国与欧盟建立美欧贸易与技术委员会,在数字技术及其供应链的关键政策上达成合作。欧盟以《欧洲数字战略》为基础,发布《2030年数字指南针》,在数字人才培养、数字基础架构构建和数字化升级等方面做出具体部署。日本通过《数字改革关联法》,成立数字厅,促进政府机构的信息化与标准化。在加密货币市场方面,其“野蛮生长”的状态受到抑制。美国采取包括制裁、立法在内的一系列行动,打击将加密货币用于勒索攻击等非法行为。七国集团金融领导人联合发布央行数字货币(CBDC)指南,提出13项公共政策原则,对数字支付、普惠金融及反洗钱等做出具体部署。印度发布《加密资产法案》,拟禁止数字资产交易。新加坡禁止全球最大数字货币交易所币安(Binance)在其境内开展未经许可的支付服务,致使币安关闭其在新的加密货币业务。
网络与数据安全形势愈发严峻,各经济体持续加强规制。 全球黑客攻击向大规模、有组织的趋势发展,如勒索软件LockBit 2.0入侵全球11个国家的50多个组织;BlackMatter黑客组织宣布组建勒索病毒生态联盟,使黑客攻击呈现全链条协作趋势。日益猖獗的网络攻击活动,给各国带来巨大风险挑战,如美国约有4000万人 健康 数据被泄露;以色列约650万选民在线信息被泄露;阿根廷全国人口身份信息被泄露并出售。对此,各经济体不断推出网络安全保护新举措。美国发布《国家安全战略临时指南》,将“网络安全和数字威胁问题”确定为美国和全球安全的重中之重;参议院通过一项国土安全拨款法案,将网络安全与基础设施安全局(CISA)的预算提升30%至26.38亿美元。欧盟理事会宣布成立“欧洲网络安全工业、技术和研究能力中心”,以协调欧盟成员国的网络安全行动、共享威胁情报。俄罗斯修订《个人数据法》,禁止任何企业将数据传输给第三方。英国宣布组建国家网络部队总部,以对抗网络空间潜在对手。中国施行《个人信息保护法》《数据安全法》《 汽车 数据安全管理若干规定(试行)》等法规,强化信息安全法治保障。
元宇宙元年引发热潮,部分国家政府和大型 科技 企业纷纷入局。 美国Facebook公司改名为Meta,宣告以全新面貌迎接元宇宙,率先推出Horizon Worlds元宇宙体验空间;微软重点开辟面向协同办公的元宇宙业务;英伟达发布Omniverse元宇宙平台,为工程与艺术创作者提供协同作业基础设施。韩国首尔市政府发布《元宇宙首尔五年计划》,投资建设数字城市。日本多个加密资产公司成立民间团体性质的元宇宙协会, 探索 虚拟资产与现实的结合。巴巴多斯宣布在元宇宙平台Decentraland设立大使馆,暂定2022年1月启用。
科技 巨头监管成为各国政府要务,平台垄断、违禁内容泛滥等问题受到重点整治。 美国将网络平台监管纳入反恐范畴,认定在线平台在“将暴力思想带入主流 社会 ”方面发挥关键作用。俄罗斯颁布一项联邦法律,要求在俄日活用户超过50万的外国互联网公司必须在俄设立办事处。日本经济产业省将亚马逊、谷歌、苹果3家美资公司以及雅虎日本、乐天2家日本公司指定为《有关提高特定数字平台透明性及公正性的法律》的适用对象。韩国国会通过《电气通信事业法》修正案,禁止苹果和谷歌等应用商店提供商强迫软件开发商使用其支付系统并收取高额佣金。
半导体行业经历“寒冬”,各经济体多措并举应对缺芯挑战。 据美国高盛公司的研究显示,对芯片投入超过产值1%的产业都受到芯片短缺的影响。为此,美日韩等国提出多项激励政策,防范半导体供应链断裂等风险。美国发布《关键产品供应链百日审查报告》,为后续加强半导体领域投资、盟友合作、出口管制等提供政策依据;参议院通过《美国创新与竞争法案》,拟划拨520亿美元补贴美国本土芯片生产;德克萨斯州泰勒市宣布为韩国三星大幅度减免房产税以吸引其建厂。日本发布“半导体数字产业战略”,宣布拨款6000亿日元(约合52亿美元),支持中国台湾台积电、美国美光等企业在日建厂。韩国举行“K-半导体战略报告大会”,公布其半导体战略规划,计划未来10年投入510万亿韩元(约合4287亿美元)建设芯片制造基地。
人工智能技术多面开花,伦理与规范问题持续引发重视。 2021年,人工智能在基础研究、模式识别以及智能信息处理等具体技术领域取得显著进展。美国谷歌公司推出超级语言模型Switch Transformer。该模型拥有1.6万亿个参数,在自然语言处理能力上表现出色。Cerebras宣布研发出全球首个参数总量超人脑突触总数的人工智能集群,极大提高训练神经网络的速度。英伟达推出的GauGAN2人工智能系统,可根据文本描述合成风景图像。德国埃尔朗根-纽伦堡大学实现超高像素3D点云合成成像,有望为虚拟现实等应用拓展边界。同时,人工智能的伦理与规范问题愈发受到政策制定者的重视。美国国防创新委员会发布“负责任人工智能指南”,确保构建公平、负责和透明的人工智能系统。欧盟发布《欧洲适应数字时代:人工智能监管框架》与《2021年人工智能协调计划》政策提案,寻求监管与发展的平衡。俄罗斯签署其首份人工智能道德规范,作为俄罗斯2017-2030年信息 社会 发展战略的一部分。英国发布《国家人工智能战略》,以期“巩固在负责任人工智能方面的领导地位”。
量子技术亮点频出,突破性成果涌现。 美国哈佛大学与麻省理工学院等联合开发出256位量子模拟器,可模拟的量子态数量超太阳系中的原子数量;谷歌成功在“悬铃木”(Sycamore)量子计算机中实现纠错能力的指数级增长;IBM公司推出127位量子计算机Eagle。中国科学技术大学实现500千米量级现场光纤量子通信,刷新世界纪录;开发出“祖冲之二号”与“九章二号”量子计算机,在超导与光量子计算机领域达到世界领先水平。英国萨塞克斯大学通过量子传感器实现对人脑神经元的高精度检测。德国马克斯·普朗克量子光学研究所实现纠缠光子无损检测,成功地两次检测到单个光子在光纤中的运动而不产生破坏。
世界信息领域2022年趋势展望
多国央行和企业推进数字货币测试,法定数字货币实用化进程加速。 韩国央行构建数字货币试验平台,并计划在2022年进入第二阶段试验。俄罗斯央行将于2022年测试“数字卢布”原型,并起草监管规范。日本央行启动数字货币发行试验,将在2022年审查CBDC功能的可用性;三菱日联金融集团、瑞穗金融集团和三井住友金融集团等70余家企业共同成立数字货币联盟,其数字货币DCJPY计划在2022年内流通。印度央行预计于2022财年第一季度启动数字货币试点工作,并检查相关技术是否去中心化、能否绕过中介机构。
半导体行业规模持续扩大,先进制程竞争向精细化方向发展。 市场方面,受消费电子、 汽车 和云计算等多个行业需求膨胀影响,半导体经营活动愈发频繁、产业规模不断扩大。世界半导体统计组织预测,2022年全球半导体市场产值将达到5734亿美元,同比增长8.8%。德勤全球预测,2022年全球创投机构将向半导体初创公司投资超过60亿美元。美国咨询公司IC Insights预测,2022年全球半导体市场规模将同比增长22%。先进技术方面,芯片制程进一步微缩。美国英特尔公司发布的芯片制程工艺节点“20A”,或将在2025年实现全球领先。中国台湾台积电公司已开始3纳米测试晶圆试产工作,预计2022年第四季度进入量产及产能拉升阶段。韩国三星公司成功流片3纳米芯片,并开发出相关设计工具和技术,计划于2022年量产3纳米芯片,2025年量产2纳米芯片。IBM与三星公司合作推出垂直传输场效应晶体管(VTFET),在缩小芯片制程的同时,大幅降低芯片功耗。比利时微电子研究中心联合日本东京电子和荷兰阿斯麦等公司制定路线图,计划在2027年量产1纳米芯片,2029年后量产0.7纳米芯片。
多经济体促进6G技术研发与合作,6G愿景和技术路线愈发明晰。 美国和韩国通过“美韩峰会”决定在6G领域达成研发合作,共同投资35亿美元,以形成专利与产业优势。欧盟在“地平线2020”框架下启动为期两年半的Hexa-X项目,以开发6G生态系统。日本总务省发布“超越5G”综合战略,期望提高6G市场份额;情报通信研究机构将投资200亿日元(约合1.77亿美元),拟在2022年推进官民共同研究;NTT公司计划通过IOWN技术平台与全球100家企业进行合作, 探索 光电融合等6G核心技术。韩国科学和信息通信技术部公布“6G研发实行计划”,拟在未来5年投入2200亿韩元(约合1.87亿美元),推动六大重点领域的十大战略技术研发。
各国加快布局量子技术,相关政策形成重要支撑。 美国国会提出《量子用户扩展法案》《量子网络基础设施法案》等多项量子信息科学法案,以提升美国在量子领域的领导力。法国宣布一项价值18亿欧元的量子技术5年投资计划,欲跻身“世界前三”。德国将斥资约20亿欧元在未来5年内开发量子计算机及相关应用技术,并大力建设慕尼黑“量子谷”。英国政府与IBM公司宣布一项为期5年、价值2.1亿英镑的人工智能和量子计算合作研究计划,以促进生命科学及制造业等多个领域的研究。俄罗斯表示其量子通信线路将在10-15年后投入商业运营,其原型已投入使用。澳大利亚宣布将量子信息技术列为对国家利益至关重要的9个技术领域之一,并划拨1亿澳元(约合7300万美元)的研发预算。
作者简介
唐乾琛 国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究四室,三级分析员
研究方向:信息领域战略、技术和产业前沿
联系方式:tangqc@drciite.org
翟丽影 国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究四室,研究助理
研究方向:信息领域战略、技术和产业前沿
联系方式:zhaily@drciite.org
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