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其实显卡的厂商真的不多,就是三家:AMD、Intel、NVIDIA三家的。当然我说的是我们普通买到的消费级的。
目前CPU的,我们买到的消费级的用在PC端的当然只有Intel和AMD两家。
为什么看起来显卡好像很多厂商一样的呢?其实是这样的,我们买到的CPU是一颗已经封装好的部件了,我们只需要把芯片按照针脚放到主板上,固定好,装上散热器就能用了。这一款芯片甚至里面还有初步的散热导体(我会告诉你i9也是用硅脂?)这是一个完整的产品了。
(国外大神冒死开核)
但是我们买到的华硕,微星,技嘉,蓝宝石的显卡都是一个成品来的,我们买过来插入主板,就可以用了。
但是这些牌子的的厂商做出来的成品的核心还是从AMD和NVIDIA两家给的GPU来的。他们就是根据这些芯片来加工,做出成品。那么意味着他们拿到的半成品了。所以实际上,只有两家的显卡,只不过下游厂商不一样。
当然,这些厂商给出的显卡即使是同系列的也不可能一模一样的哦。因为其他用料可能不一样,例如散热器、输出接口。PCB等部件用料不一样;同时频率也有可能不一样哦,即使是同一个系列。所以不同厂商的同一个系列的显卡能够相差几百块甚至1000块的。
好了,应该说Intel的了。大家可能奇怪,为什么Intel还有显卡啊?其实是这样的,很多电脑都是没有独显的,我们用的都是核显。这就是Intel的核显呢。核显的性能也很强的,看看视频,玩来LOL都没有问题。
当然,未来的市场,还是会有AMD的APU出现的,整合了GPU和CPU的(其实早就出现了,只不过锐龙出来了,CPU功耗和性能翻身了才能大规模被采用)。
为什么显卡厂商有那么多,CPU厂商只有Intel和AMD呢?
关于这个问题估计很多人都没搞明白,为什么处理器只有英特尔和AMD,显卡却有一大堆品牌,难道说显卡比CPU更好生产不成咱们今天就以最通俗易懂的话来谈谈这个问题。
先来说说CPU,这个CPU也就是电脑的中央处理器,这个处理器关系着整台电脑的性能,CPU越好那么处理速度也就越快,也就是说一台电脑的好坏基本上是由CPU性能来决定,与此同时这个CPU的设计与生产工艺也是非常复杂,不是说随随便便一个工厂就可以设计生产CPU,CPU要成为一个成品要先后经过原料分解其实这个原料特简单就是沙子,但是他不是直接用沙子而是从沙子中提炼的硅,然后再经过硅锭、晶圆、光刻、蚀刻、离子注入、金属沉积、金属层、晶圆测试、切割、封装、最终测试、成品包装一系列程序才能出真正的成品,而其中光刻这一部分全世界没几家能做出来,不光电脑CPU如此手机CPU同样如此,能研发出CPU和能生产出CPU是两个概念,否则华为也不至于这么被动,目前真正有设计和生产能力的也就只有英特尔和AMD两家,其他厂家基本上近几年是不可能突破的,换句话说这相当于是AMD和英特尔的独家羹别人想分也分不了,自然市面上也只能看到英特尔和AMD了。
对于显卡来说为什么会有这么多厂家,我们经常看到有华硕,微星,技嘉,七彩虹,影驰,索泰,难道这些厂家都能自己独立设计生产显卡不成是不是显卡的生产工艺很简单以至于谁都可以生产呢?其实不然显卡的研发和生产其难道并不亚于CPU,只不过显卡注重的是图像处理性能,而在显卡中有一个非常重要的芯片叫做GPU,也就是所谓的显卡图像处理器,而这个处理器同样非常难,目前能独立研发生产的只有AMD(以前ati被AMD收购),然后就是英伟达(NVIDIA),这两家就是专门研发显卡芯片的,对于显卡来说决定显卡性能的就是这个GPU,所以GPU就成了一张显卡的重要标准,而大家所看到有不同品牌那是因为各个板卡厂商从AMD和英伟达那里购买GPU然后自己在生产成最终成品并加上自己的品牌,但是骨子里显卡芯片还是AMD或者英伟达的,只不过最终完成成品的显卡厂商会在显卡中加入自己的bios信息而这部分显卡又被称为非公版显卡,另外AMD和英伟达也自己生产成品显卡还有一部分显卡厂商沿用了AMD的显卡生产方案和bios方案最终显示在电脑上的显卡同样是英伟达或者AMD这部分也叫着公版显卡。
所以对于显卡来说他就相当于是一个没有完全加工好的半成品,是无法直接拿到用户手中使用,还需要板卡厂商对其进行最终组装及优化,不同板卡厂商他们的设计不一样,实力不一样,用料不一样,那么同一个GPU芯片他们的性能都会有所差距,同样在价格上面也会有非常大的差距,所以这也是为什么市面上显卡厂商一大堆而CPU厂商就只有两家,CPU算是一个独立的成品了他可以直接面对消费者,只需要搭配对应针脚的主板就可以发挥他的作用,而显卡GPU则是无法直接面对消费者,还需要进行第二次板卡设计生产包装及挂牌上市销售这部分就需要最终生产厂商来完成这道工序,谁完成了这道工序那么这个显卡品牌就是谁的,举个例子这就好比华硕从英伟达拿到了显卡芯片然后自己设计板卡,供电,用料然后在设计bios内置信息,最终包装以华硕的品牌在市面上发售,这就是为什么显卡厂商都有很多品牌的主要原因了。
说实话就目前来说不管是CPU还是GPU全部高端技术都掌握在米国手中,而我们自主研发的基本上属于一个盲区,只有极少数厂家能掌握这部分技术即便如此还是和米国的差距非常之大,就设计这块来说或许可以突破但是生产这块真的是一个非常大的鸿沟,如果光刻技术突破不了不管是电脑CPU还是手机CPU我们都只能眼巴巴看着别个赚钱而又没有其他办法,现在只希望国内的 科技 大佬们多动动你们那宝贵的大脑来改善一下目前的现状,否则未来的十年半年市面上电脑CPU还是会以AMD和英特尔为主,显卡还是会以AMD和英伟达为主,大家看看目前显卡由于芯片供应不足都涨成什么样了,但是你又不得不买这就是核心技术受控带来的效果,如果说我们有自己的CPU和GPU估计也不是现在这个状态了,我个人觉得真应该给科学家们多加点鸡腿,别一天天老是去捧什么小白脸大白腿大家说我说的是不是这个理。
显卡厂商并不多,独立显卡厂商主要是AMD和英伟达两家,很多小伙伴都认为,华硕、技嘉、微星、蓝宝石、七彩虹这些都是显卡厂商,其实它们是显卡厂商但是也可以说不是,事实上称呼它们是AMD和英伟达的装配厂更加合适。
AMD和英伟达最主要的就是负责设计芯片,然后代工生产,再把核心芯片交给各大厂商,让它们负责装配,安装PCB板、安装电容、加装风扇散热等等,当今世界是合作的时代,一款显卡需要经过很多厂商共同努力才能当成成品,但是显卡最主要的核心技术只有英伟达和AMD具有。
而CPU的厂商非常多,但是说到X86架构的处理器主要就是intel和AMD,这里不得不佩服AMD,一A战双英,显卡和CPU都能造。
CPU技术和GPU技术可以说是世界最最最尖端的技术,甚至没有之一,把x86架构的CPU放大一百万倍都可以看的非常清晰的电路排线,这是非常伟大的,甚至之前蜗牛怀疑CPU和GPU是不是外星人帮忙设计的,这样的尖端技术,目前主要还是美国掌握,当然我们国家也有自己的X86处理器不过真正的技术还是国外的,而且性能不说了。
可能有人觉得蜗牛吹美国技术了,不分国界来看,美国的高新技术真的让人叹为观止,甚至蜗牛觉得蜗牛我们国家再有50年都不一定能达到现在美国的CPU和GPU技术。
2017 年对于 CPU 行业来说,可以说是非常精彩的一年,以往死气沉沉的情形不复存在,反而是 Intel 与 AMD 两家打得如火如荼,至于原因,那自然还是要从 CPU 说起。
CPU 处理器,全称 Central Processing Unit 中央处理器,一般来说都是设备的运算核心和控制核心,主要起到处理指令、执行 *** 作、控制时间、处理数据这四个作用,其地位犹如大脑之于人类。在这里,我们主要讨论的是电脑上的 CPU。
影响 CPU 性能的包括它的工作频率、缓存容量、指令集、制造工艺等等,其中工作频率、缓存容量及制造工艺这三项对性能的影响较大,而在多核心的趋势下,有时候核心数越多,CPU 的性能也相应地越强。目前市面上消费级的 CPU 主要来自于 Intel 及 AMD。截止至 2017 年,Intel 的 CPU 已经发展至第八代,主要包括酷睿处理器、至强处理器、凌动处理器、奔腾处理器及赛扬处理器。作为常年挤牙膏(每代更新只提升很少性能)的知名厂商,这次第八代酷睿处理器难得有非常大的提升,不管是 i3、i5 还是 i7 都将核心数进行了增加,这也是自 2008 年酷睿处理器诞生以来,第一次核心数提升。 而这样的变化,很明显是受到了来自竞争对手 AMD 的压力。AMD 在 2017 年第一季度强势推出了基于 Zen 架构的 Ryzen 处理器,包括 Ryzen 7、Ryzen 5 及 Ryzen 3,直接对标 Intel 的 i7、i5 及 i3。Ryzen 处理器最大的特点便是核心数及线程数多(甚至比增加了核心数的 Intel 第八代酷睿处理器还多),这使得它在性价比上优于 Intel 的第八代酷睿处理器。虽然目前 Intel 依旧是 CPU 领域的龙头老大,但随着 AMD 的崛起,新一轮的争霸战又将打响,而最终受益的,当然是广大的消费者们啦!
生产显卡我知道的也就两个公司,一个是英伟达咱们中国台湾的,另一个是ATI AMD公司的产品,英特尔也有但是并不普及,所以生产显卡GPU的也就两家公司,英伟达与ATI ,
你说华硕,微星,等等就像品牌电脑,电脑的牌子是华硕或者微星,而里面的芯片才是主角。就像cpu只有两家公司,英特尔与AMD,同样显卡的GPU也是只有两家,英伟达与AMD两家。
显卡核心是GPU,但是光有GPU还是不够的,还需要其他元器件闪存等等,叫他们组合设计到一起然后生产出一个好的性能优越的产品,不知道说到这里大家是否明白。显卡的核心技术是GPU而GPU与cpu一样,能够独立设计生产的也就英伟达与AMD两家公司。
首先要告诉你的是,平常我们所说的CPU和显卡其实概念有所区别,我们买到的CPU本身就是一枚已经封装好的芯片,我们称它为“CPU”;而显卡是说的由图形处理器(GPU)、PCB板、显存芯片、散热器、输出接口等零部件组装起来的成品板卡,里面的关键芯片就是GPU。
先拿CPU和GPU这两者来对比一下
由于X86架构的垄断,桌面CPU市场近几十年来基本就是intel和amd的天下,不过也还不能忘了IBM的power处理器,同样很强大,不过主要用于服务器和超级计算机,只是我们很少能接触到。图形处理器(GPU)在上世纪90年代可谓是百花齐放,有众多厂商参与其中,nvidia和ati当时也不过是个刚起步的孩子,经过多年的市场竞争,凭借优秀的设计理念和产品,nvidia和ati杀出重围,相互竞争,后来amd收购了ati,两者几乎垄断了独立显示芯片市场。
所以就目前来说,桌面CPU厂商只有intel和amd,而目前GPU厂商目前也只有nvidia和amd(这里就不说intel的核显了)。
CPU与GPU
显卡的生产模式和电脑主板类似 楼主所说的显卡厂商多,是指的显卡成品的生产厂商,因为nvidia和amd都没有工厂,只负责设计芯片,其实他们的芯片也是找台积电等代工厂生产出来的,然后把芯片卖给合作的显卡生产厂商,比如华硕、技嘉等,然后经过一系列加工组装,形成了可以使用的显卡,这时候的显卡就会带有华硕、微星、技嘉等厂商的牌子,但里面最核心技术的GPU自然还是nvidia或amd出品的。所以说显卡的生产和电脑主板类似,像主板也是这些厂商向intel和amd采购南桥芯片和CPU插槽等关键部件然后进行设计组装的,另外一点,不管是显卡还是主板,生产厂商都要严格按照芯片厂商的要求来做,其他的部分就可以自由发挥,做出自己品牌的特色。
nvidia和amd一般都会提供公版显卡作为生产厂商们的参考,当然这块卡也是某个厂子代工的。
目前的CPU都是intel的LGA触点式插槽和amd的针脚式插槽,CPU也有PCB板,也需要电路设计和封装,像intel几乎能从设计到制造全自己搞定,而amd则需要交给代工厂生产,这一点就有点和GPU的生产类似,当然能代工生产CPU和GPU的全球就那么两三家,一般人们也不需要了解,像华硕、技嘉等大厂只能是干干生产主板、显卡之类“简单”的活。
任何行业都会经历萌芽、群雄逐鹿、野蛮生长,再到大鱼吃小鱼的洗牌。CPU厂商和显卡厂商也是一样的。
首先需要更正一下做显卡的厂商确实有很多,比如华硕、微星、技嘉、蓝宝石、七彩虹等等,但显卡芯片(图像处理芯片GPU)目前仅AMD、NVIDIA、INTEL(俗称RGB)在相互竞争,准确来说是AMD和NVIDIA在相互竞争,这就是为什么很多人卖独立显卡总是在A卡和N卡之间徘徊。INTEL一直想闯入GPU的尖端赛道,无奈一直徘徊在核显脆弱的竞争力上。
稍微细心一点的小伙伴们就会发现,不管是华硕、微星、技嘉、蓝宝石、七彩虹等厂商做的显卡芯片组并不是他们自己的,而是采用了AMD和NVIDIA成熟的GPU解决方案,说白了就是AMD和NVIDIA的下游组装厂商。就跟INTEL和AMD同样有华硕、微星、技嘉、蓝宝石、七彩虹等主板厂商一样。
显卡市场也曾是百花争艳在90年代显卡市场是一个风雨迭起、百花争艳、逐鹿江湖的时代,有许多人熟知的sis、3dfx、Matrox、Nvidia、S3、ATI、Trident、Intel、XGI等等。比如3dfx的Voodoo显卡也曾经是万人空巷,占有率高达85%,但很快就在NVIDIA的相互激烈竞争中败下阵来,最终退出了显卡行业,对于处于哪个年代的人来说,好像就是放了一场迭代起伏的。
显卡其实是一个竞争白热化的市场,所以才会有那么多的显卡芯片厂商消失在一场又一场的洪流当中。比如90年代3dfx的显卡Voodoo卡称霸显卡界,1997年的Voodoo2更是将3dfx推向了巅峰,但3dfx在于NVIDIA竞争的3年后就挂了,而NVIDIA在1999年凭借着搭载T&L的Gefore 256成功地拿下了显卡的头把交椅。
A卡的代表曾经是ATI而不是AMD,只是在2006年被AMD以54亿美元收购了。AMD有了A卡的加入之后更是如虎添翼,凭借着A卡的成熟技术更是把自家的APU打造的珠圆玉润,反观INTEL却是悔不当初。
ATI其实早在1987年就进入了显卡行业,早于NVIDIA许多年,但一直不愠不火。很多显卡企业都在2000年互联网泡沫破裂,显卡行业遭遇洗牌的时期要么退出显卡行业,要么倒闭了。但视频、OEM、电视卡之类的业务让ATI撑过了这段艰难的岁月。在经历了数次失败后,ATI决心重新设计一款全新的芯片来追赶NVIDIA,R100就这样出现了,在T&L表现上不输同期登场的NVIDIA二代技术,甚至还带来了Hyper Z、三重纹理等NVIDIA所不具备的技术。ATI从泥坑里爬起来,从此开启了ATI和NVIDIA的两强之争。
起初AMD一直保留ATI品牌作为旗下GPU业务的子品牌,直到Redeon HD 6000系列发布后,才宣布放弃ATI显卡,Radeon也是ATI收购后一直沿用的品牌名称。收购了ATI的AMD可谓是如虎添翼,这才有了后续的GPU拳打INTEL,CPU脚踢NVIDIA。
CPU厂商并不只有INTEL和AMD只能说X86架构的CPU目前仅有INTEL和AMD,很大一部原因在于X86已经封闭不再对外授权。80年代初的IBM兼容机成就了微软、英特尔这样的世界巨头,更加成就了兼容的软件、硬件生态系统,所以至今都还有很多普通人认为CPU只有INTEL和AMD。
当时的IBM制定Intel的8086处理器作为IBM个人电脑的CPU芯片,但IBM要求同一个芯片至少要拥有两家供应商。于是还是小公司的INTEL找到了同是仙童半导体出生的AMD作为第二供应商,AMD顺理成章得到了AMD的授权,后来还有如Cyrixi(被威盛电子收购)得到了x86的授权。后来intel打算一家独大撤销各种授权,但经过很长时间的官司,AMD获得了x86的长期授权。
从CPU发展至今可不仅仅只有Intel和AMD,架构不仅仅只有x86,还有我们熟知的ARM、MIPS、RISC-V、POWER、ALPHA、SPARC等等。比如苹果的MAC电脑曾经就采用PowerPC的芯片,只是后来转向了Intel。
IBM的POWER系列CPU也用在不少IBM伺服机、超级电脑、小型电脑以及工作站中。
而我国的龙芯则采用了MIPS授权的指令集,成品也被用于桌面、服务器、超算、工控等领域。
这样的案例还有很多,所以别再说CPU产商只有AMD和INTEL了,这样会显得你有些孤陋寡闻。
事实上AMD和INTEL也面临着转型的困局如今芯片制造最先进的工艺制程首先被应用在手机芯片上,而手机芯片普遍采用ARM架构。AMD、INTEL,包括微软都想闯入移动互联网领域,但最终都失败了。如今ARM阵营已经覆盖了几乎90%的消费电子。
这些都预示着传统的桌面市场从一个高速发展的阶段转到了一个逐步衰退的阶段,而市场的导向从来都不以人的意志为转移,所以AMD、INTEL不得不寻求战略上的转移,比如INTEL之前布局ATOM处理器,如今提前布局IOT(物联网)。小伙伴别再说CPU只有AMD和INTEL了。
其实显卡也就两家,nv和AMD,所谓的显卡厂商其实都是授权厂,nv和AMD卖显卡芯片给这些厂商,这些厂商自己生产成显卡成品,以前有实力的厂还会自己重新设计电路,做出超公版的卡和缩水卡,现在基本都是根据公版电路图做,最多就是增强一下供电模块。
这个问题本身有点问题,显卡厂商虽多,但生产独立GPU的也只有两家(NVIDIA和AMD),那些显卡厂商(华硕、微星、技嘉、蓝宝石、影驰、索泰等)都是AIB或AIC,也就是NVIDIA或AMD的亲密合作伙伴,它们都是由NVIDIA或AMD提供GPU和相关解决方案,然后再生产出具有一定特色的自我品牌产品。
显卡厂商对应的例子应该是主板厂商,主板厂商也很多(以前很多,现在也只有几家了),主板厂商们也是由Intel和AMD提供解决方案来生产自己品牌特色的产品。
CPU厂商只有Intel或AMD?这个说法也是有问题的,可能题主是想说,基于x86指令集的CPU为什么只有英特尔或AMD吧。
准确地说,目前电脑上用的x86处理器主要的品牌只有两家,即英特尔和AMD,这是因为它们完全垄断了x86指令集中的所有专利,其它人是无从下手。
英特尔是x86技术的先行者,在8086计算机的时候就拥有16位的x86专利,然后在又有了32位的x86专利(1985年的i386),在随后的几十年,陆续增加了很多特殊指令集,如MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSE41等,还有针对64位处理器的EM-64T等,而AMD拥用64位的x86专利,称为AMD64或x86-64,一般简称为x64,AMD也有一些其它的如3D-Now!专利。
英特尔和AMD相互授权,垄断了x86中的所有专利,早前还有一家Cyrix公司,也生产x86处理器,但被英特尔和AMD就专利问题告来告去,后来不得不卖给了VIA公司,不过现在VIA公司也没怎么生产桌面处理器,其实国内的兆芯公司生产的x86处理器,就是VIA的马甲。
所以, 因为专利问题,x86处理器主要生产厂商就只能是英特尔和AMD 。没有英特尔的授权,其它公司不能生产x86处理器,没有AMD的许可,其它公司不能生产64位的x86处理器,有人会问,怎么中国的海光可以生产x86处理器啊,因为那是从AMD买来的授权,又会有人问,那中国龙芯是怎么回事呢?龙芯其实是MIPS处理器,不是x86架构的。
问的什么吊问题!显卡的核心是什么?图形处理器,GPU能做这个的现在就是Nvdia和AMD(以前的ATI),显卡厂只是按着芯片厂给的公版的显卡回来拿零件组装下,贴个牌就变了自己的显卡了,当然有独立研发能力的牌子够大的,可以适当把料用的更好点,卖得更贵点!
华硕、微星、技嘉、蓝宝石这些只是板卡厂商!就是他妈的和联想、戴尔、惠普这些做整机厂的一回事!
CPU处理器厂:intel AMD
GPU图形处理器厂:Nvdia AMD(以前的ATI)
IGBT长文
功率半导体行业情况
预测2025年国内功率半导体500亿市场,目前国产化渗透率很低。预测未来整个功率三大块: 汽车 、光伏、工控 。还有一些白电、高压电网、轨交。
(1)工控市场: 国内功率半导体2018年以前主要还是集中工控领域,国内规模100亿;
(2)车载新能源车市场: 2025年预测电动车国内市场达到100-150亿以上;2019-2020年新能源 汽车 销量没怎么涨,但是2020年10月开始又开始增长 ,一辆车功率半导体价值量3000元,预测2021年国内200万辆(60亿市场空间),2025年国内目标达到500万台(150亿市场空间)。
(3)光伏逆变器市场: 从130GW涨到去年180GW。光伏逆变器也是迅速发展,1GW对应用功率半导体产业额4000万元人民币,所以, 光伏这块2020年180GW也有70多亿功率半导体产业额。国内光伏逆变器厂商占到全球60%市场份额(固德威、阳光电源、锦浪、华为等)。
Q:功率半导体景气情况
A:今年的IGBT功率半导体涨价来自于:(1)新能源车和光伏市场对IGBT的需求快速增长;(2)疫情影响,IGBT目前大部分仰赖进口,而且很多封测都在东南亚(马来西亚等),目前处于停摆阶段,加剧缺货状态。(3)现在英飞凌工控IGBT交期半年、 汽车 IGBT交期一年。 2022-2023年后疫情缓解了工厂复工,英飞凌交期可能会缓解;但是,对IGBT模组来说, 汽车 和光伏市场成长很快,缺货可能会一直持续下去。 直到英飞凌12英寸,还有国内几条12英寸(士兰微、华虹、积塔、华润微等)产线投出来才有可能缓解。
Q:新能源车IGBT市场和国内主要企业优劣势?
A: 第一比亚迪, 国内最早开始做的;
(1) 2008年收购了宁波中玮的IDM晶圆厂开始自己做,2010-2011年组织团队开始开发车载IGBT;2012年导入自家比亚迪车,2015年自研的IGBT开始上量。
(2)2015年以前,比亚迪80%芯片都是外购英飞凌的,然后封装用在自己的车上,比如唐、宋等;
(3)2015年之后自产的IGBT 25代芯片出来,80%芯片开始用自己,20%外购;
(4)2017-2018年IGBT 40代芯片出来以后,基本100%用自己的芯片。 他现在IGBT装车量累计最多,累计100万台用自己的芯片,2017年开始往外推广自己的芯片和模块, 但是,比亚迪IGBT 40只能对标英飞凌IGBT 25为平面型+FS结构,比国内企业沟槽型的芯片性能还差一些 (对比斯达、宏微、士兰微的4代都落后一代;导致饱和压降差2V,沟槽型的薄和压降差14V,所以平面结构的损耗大,最终影响输出功率效率)。所以, 目前外部采用比亚迪IGBT量产的客户只有深圳的蓝海华腾,做商用物流车 ;乘用车其他厂商没用一个是性能比较落后,另一个是比亚迪自研的模块是定制化封装,比目前标准化封装A71、A72等模块不一样;
(5)2020年底比亚迪最新的IGBT 50推出来 ,能对标国内同行沟槽型的芯片(对标英飞凌40代IGBT,还有斯达、士兰微的沟槽型产品),就看他今年推广新产品能不能取得进展了。
第二斯达半导: (1)2008年开始做IGBT,原本也是外购芯片,自己做封装;
(2)2015年英飞凌收购了IR(international rectifier),把IR原本芯片团队解散了,斯达把这个团队接手过来,在IR第7代芯片(对标英飞凌第4代)基础上迭代开发;
(3)2016年开始推广自己研发的芯片,客户如汇川、英威腾进行推广。这款是在别人基础上开发的,走了捷径,所以一次成功,迅速在国内主机厂进行推广;
(4)2017年开始用在电控、整车厂;
(5)斯达现在厂内自研的芯片占比70%,但是在车规上A00级、大巴、物流车这些应用比较多 。但是他的750V那款A级车模块还没有到车规级,寿命仅有4-5年(要求10年以上),失效率也没有达标(年失效率50ppm的等级); A级车的整车厂对车载IGBT模块导入更倾向于IDM,因为对芯片寿命、可靠性、失效率要求高,IDM在Fab厂端对工艺、参数自己把控。斯达的芯片是Fabless,没法证明自己的芯片来料是车规级;(虽然最终模块出厂是车规级,但是芯片来料不能保证)
Fabless做车规级的限制: 斯达给华虹下单,是晶圆出来以后,芯片还有经过多轮筛选,经过测试还有质量筛选,然后再拿去封装,封装完以后在拿去老化测试,动态负载测试等,最后才会出给整机客户;但是,IDM模式在Fab厂那端就可以做到很多质量控制,把参数做到一致,就可以让芯片达到车规等级,出来以后不需要经过很多轮的筛选;
第三中车电气:(1) 2012年收购英国的丹尼克斯,开始进行IGBT开发。
(2)2015年成立Fab厂,一开始开发应用于轨交的IGBT高压模块6500V/7500V。2017年因为在验证所以产能比较闲置,所以开始做车规级的IGBT模块650V/750V/1200V的产品;
(3)2018年国产开始有机会导入大巴车、物流车、A00级别的模块(当时国内主要是中车、比亚迪、斯达三家导入,中车的报价是里面最低的;但是受限于中车原来不是做工控产品,所以对于车规IGBT的应用功放,还有加速功放理解不深;例如:IGBT要和FRD并联使用,斯达和比亚迪是IGBT芯片和FRD芯片面积都是1:1使用,中车当时不太了解,却是用1:05,在特殊工况下,二极管电流会很大,失效导致炸机,所以当时中车第一版的模块推广不是很顺利。
2019-2021年中车进行芯片改版,以及和Tier-1客户紧密合作,目前汇川、小鹏、理想都对中车进行了两年的质量验证,今年公司IGBT有机会上乘用车放量。 我们觉得中车目前的产品质量达到车规要求,比斯达、比亚迪都好;中车的Fab厂和封装厂也达到车规等级,今年中车上量以后还要看他的失效率。如果今年数据OK的话,后面中车有机会占据更大份额。
第四士兰微:(1) 2018年之前主要做白电产品;
(2)2018年以后成立工业和车载IGBT。四家里面士兰微是最晚开始做的;
(3)目前为止,士兰微 车载IGBT有些样品出来,而且有些A00级别客户已经开始采用了,零跑、菱电采用了士兰微模块 。士兰微要走的路线是中车、斯达的路径,先从物流、大巴、A00级进入。 士兰微虽然起步慢,但是优势是在于IDM,自有6、8、12英寸产线产品迭代非常块(迭代一版产品只要3个月,Fabless要6个月)。 工业领域方面,士兰未来是斯达最大的竞争对手,车载这块主要看他从A00级车切入A级车的情况。
Q:国内几家厂商车规芯片参数差异?
A:比亚迪IGBT的40平面型饱和压降在2V以上,但是斯达、士兰微、中车的沟槽型工艺能做到14V-16V,平面损耗大,最终影响输出功率差;
如果以A级车750V模块为例,士兰微是目前国内做最好的,能对标英飞凌输出160KW-180KW, 然后是中车,也能做到160KW但是到不了180KW,斯达半导产品出来比较早做到140-150kW的功率,比亚迪用平面型工艺最高智能做到140kW,所以最后会体现在输出功率;
比亚迪芯片工艺落后的原因:收购宁波中玮的厂是台积电的二手厂,这条线只能做6英寸平面型工艺,做不了沟槽的工艺;所以比亚迪新一代的50沟槽工艺的芯片是在华虹代工的 (包括60对标英飞凌7代的芯片估计也是找带动)。
Q:国内几家厂商封装工艺的差异?
A:车规封装有四代产品:
(1)第一代是单面间接水冷: 模块采用铜底板,模块下面涂一层导热硅脂,打在散热器底板上,散热器下面再通水流,因此模块不直接跟水接触。这种模块主要用在经济型方案,如A00、物流车等;这个封装模块国内厂商比亚迪、斯达、宏微等都可以量产,从工业级封装转过来没什么技术难度。
(2)第二代是单面直接水冷: 会在底板上长散热齿(Pin Fin结构),在散热器上开一个槽,把模块插进去,下面直接通水,跟水直接接触,周围封住,散热效率和功率密度会比上一代提升30%以上;这种模块主要用在A00和A级车以上,乘用车主要用这种方案。国内也是大家都可以量产,细微区别在于斯达、中车用的铜底板,比亚迪用的铝硅钛底板,比亚迪这个底板更可靠,但是散热没有铜好。他是讲究可靠性,牺牲了一些性能。
(3)第三代是双面散热: 模块从灌胶工艺转为塑封工艺,两面都是间接水冷,散热跟抽屉一样把模块插进去;这种模块最早是日系Denso做得(给丰田普锐斯),国内华为塞力斯做的车,也是采用这个双面水冷散热的方案。国外安森美、英飞凌、电桩都是这个方案,国内是比亚迪(2016年开始做)和斯达在做,但是对工艺要求比较高(散热器模块封装工艺比较复杂,芯片需要特殊要求,要求芯片两面都能焊,所以芯片上表面还需要电镀),国内比亚迪、斯达距离量产还有一段距离(一年左右);
(4)第四代是双面直接水冷: 两面铜底加上长pinfin双面散热,目前全球只有日本的日立可以量产,给奥迪etron、雷克萨斯等高端车型在供应,国内这块没有量产,还处于技术开发阶段。
Q:国内企业现在还有外采英飞凌的芯片吗,国内这四家距离英飞凌的代差
A:目前斯达、宏微、比亚迪还是有部分产品外采英飞凌的芯片;斯达外采的芯片主要是做一些工业级别IGBT产品,例如:在电梯、起重机、工业冶金行业,客户会指定要求模块可以国产,但是里面芯片必须要进口(例如:汇川的客户蒂森克虏伯,德国电梯公司);还有一些特殊工业冶炼,这些芯片频率很高,国内还做不到,就需要外采芯片;
车载外采英飞凌再自己做封装的话,价格拼不过英飞凌;(英飞凌第七代芯片不卖给国内器件厂,只卖四代);国内来讲, 斯达、士兰微、中车等,不管他们自己宣传第几代,实际上都是对标英飞凌第四代 (沟槽+FS的结构),目前英飞凌最新做到第七代,英飞凌第五代(大功率版第四代)、第六代(高频版第四代)第五和第六代是挤牙膏基于第四代的升级迭代,没有质量飞跃;第七代相对第四代是线径减少(5微米缩小到3微米,减小20%面积),芯片减薄(从120微米减少到80微米,导通压降会更好),性能更好(1200V产品的导通压降从17V降到14V)。而且,英飞凌第七代IGBT是在12寸上做,单颗面积减小,成本可能是第四代的一半。但是,英飞凌在国内销售策略,第七代售价跟第四代差不多,保持大客户年降5%(但是第七代性能比第四代有优势);国内士兰微、中车、斯达能够量产的都是英飞凌四代、比亚迪40对标英飞凌25代,50对标英飞凌4代;
2018年底,英飞凌推出7代以后因为性能很好,国内士兰微、斯达、宏微当时就朝着第七代产品开发,目前士兰微、斯达有第七代样品出来了,但是离量产有些距离。第七代IGBT的关键设备是离子注入机等,这个设备受到进口限制,目前就国内的华虹、士兰微和积塔半导体有。 士兰微除了英飞凌第七代,还走另一条路子,Follow日本的富士,走RC IGBT(把IGBT和二极管集成到一颗IC用在车上),还没有量产。
Q:斯达IGBT跟华虹的关系和进展如何?
A:斯达跟华虹一直都是又吵又合作。2018年英飞凌缺货的时候,对斯达来讲是个非常好的国产替代机会,斯达采取策略切断小客户专供大客户,在汇川起量(紧急物料快速到货),在汇川那边去年做到2个亿,今年可能做到3个亿;缺货涨价对国产化是很好的机会,但是,华虹当时对斯达做了个不好的事情,当年涨了三次价格,一片wafer从2800涨到3500,所以,2019年斯达后面找海内外的代工厂,包括中芯绍兴、日本的Fab等。所以斯达和华虹都是相爱相杀的状态。
斯达自己规划IDM做的产品,是1700V高压IGBT和SiC的芯片,这块业务在华虹是没有量产的新产品,华虹那边的业务量不会受到影响(12英寸针对斯达1200V以下IGBT)。 但是,从整个功率半导体模式来说,大家都想往IDM转,第一个是实现成本控制提高毛利率,扩大份额。第二个是产品工艺能力,斯达往A级车推广不利,主要就是因为受限于Fabless模式,追求质量和可靠性,未来还是要走IDM模式。
Q:士兰微、斯达半导体的12寸IGBT的下游应用有区别吗?
A: 目前国内12英寸主要是让厂家成本降低,但是做得产品其实一样。 12寸晶圆工艺更难控制,晶圆翘曲更大,更容易裂片,尤其是减薄以后的离子注入,工艺更难控制。 士兰微、斯达在12寸做IGBT,主要还是对标英飞凌第四代产品,厚度120微米。如果做到对标英飞凌的第七代,要减薄到80微米,更容易翘曲和裂开。 士兰微、斯达12寸IGBT产品主要用在工业场景,英飞凌12英寸在2016、2017年出来,首先切入工业产线,后面再慢慢切入车规,因为车规变更产线所有车规等级需要重新认证。
Q:电动车里面IGBT的价值量?
A:电控是电动车里面IGBT价值量最大头;
(1)物流车: 用第一代封装技术,一般使用1200V 450A模块,属于半桥模块,单个模块价格300元(中车报价280),一辆车电控系统要用三个,单车价值量1000元;
(2)大巴车: 目前用物流车一样的封装方案(第一代);但是不同等级大巴功率也不一样,8米大巴用1200V 600A;大巴一般是四驱,前后各有一个电控,一个电控用3个模块,总共要用6个模块,单个价格450-500,单车价值量3000元左右;10米大巴功率等级更高用1200V 800A,一个模块600块,也用6个,单车价值量3600元左右。
(3)A00级(小车): 用80KW以下,使用第二代封装(HP1模块),模块英飞凌900左右(斯达报价600)。
(4)A级车以上: 15万左右车型用单电控方案,用第二代直接水冷的HP Drive模块,英飞凌报价从2000-1300元(斯达1000元);20-30万一般是四驱,前后各有一个电机,进口2600(国产2000);高级车型:蔚来ES8(硅基电控单个160-180KW,后驱需要240KW),前驱一个,后驱并联用两个模块;所以共需要三个,合计3000-3900元。
(5)车上OBC: 66kW慢充用IGBT单管,20多颗分立器件,总体成本300元以下;
(6)车载空调: 4kW左右用IPM第一类封装,价值量100元以内;
(7)电子助力转向, 功率在15-20kW,主要用的75A模块,价值量200元以内;
(8)充电桩 :慢充20kW以内用半桥工业IGBT,200元以内。未来的话要做到超级快充100KW以上,越大功率去做会采用SiC方案,成本成倍增加,可能到1000元以上;
Q:国内SiC主要企业优劣势?
A:国内SiC产业链不完整。做晶圆这块国内能够量产的是碳化硅二极管, SiC二极管已经量产的是三安光电、瑞能、泰科天润。 士兰和华润目前的进度还没有量产(还在建设产线);
SiC MOS的IDM模式要等更久,相对更快的反而是Fabless企业, 瞻芯、瀚薪等fabless,找台湾的汉磊代工,开始有些碳化硅MOS在OBC和电源上面量产了, 主要因为国内Fab厂商不成熟(栅氧化层、芯片减薄还不成熟),相对海外厂商工艺更好,国内落后三年以上。海外的罗姆已经在做沟槽型SiC MOS的第三代了,ST的SiC都在特斯拉车上量产了;
SiC应用来讲,整个全球市场6-7亿美金,成本太高所以应用行业主要分两个:
第一个、是高频高效的场景,如光伏、高端通信电源, 采用SiC二极管而不是SiC MOSFET,可以降低成本; 把跟IGBT并联的硅基二极管换成SiC二极管,可以提升效率兼顾成本;
第二块、就是车载, (1)OBC强调充电效率(超过12KW、22KW)的高端车型,已经开始批量采用SiC MOSFET,因为碳化硅充电效率比较高,充电快又剩电;(2)车载主驱逆变的话主要用在高端车型,保时捷Taycan、蔚来ET7,效率比较高可以提升续航,功率密度比较高;20-30万中段车型主要是 Tesla model 3 和比亚迪汉在用SiC MOS模块,因为特斯拉、比亚迪是垂直一体化的整车厂(做电控、做电池、又做整车),所以可以清楚知道效能提升的幅度;
相对来说,其他车企是分工的,模块厂也讲不清楚用了SiC的收益具体有多少(如节省电池成本),而且IGBT模块的价格也在降低成本。 虽然SiC可以提高续航,但是SiC节省温高的优点还没发挥,节省温高可以把散热系统做小,优势才会提升。 目前特斯拉SiC模块成本在5000元,是国产硅基IGBT的1300-1500元5-8倍区间,所以国产车企还在观望;但是,预计到2023年SiC成本有希望缩减到硅基IGBT的3倍差距,整车厂看到更多收益以后才会推动去用SiC。
Q:比亚迪的SiC采购谁的
A:比亚迪采购Cree模块; 英飞凌主要是推动IGBT7,没有积极推SiC;因为推SiC会革自己硅基产品的命。目前积极推广碳化硅的是罗姆、科瑞(全球衬底占比80%-90%);
Q:工控、光伏领域里面,国产IGBT厂商的进展
A:以汇川为例,会要求至少两家供应商,工控里面一个用斯达,另一个宏微(汇川是宏微股东);目前上量比较多的就是斯达; (1)斯达 的IGBT去年2个亿,今年采用规模可能达3亿以上(整个IGBT采购额约15亿); (2)宏微 的IGBT芯片和封装在厂内出现过重大事故,质量问题比较大,导致量上不去,去年3000-4000万;伺服方面去年缺货,小功率IPM引入了士兰微, (3)士兰微随着小批量上量,后面工控模块也有机会对士兰微进行质量验证;
Q:汇川使用士兰微的情况怎么样?
A: 目前还是可以的,去年口罩机上量,用了士兰微的IPM模块,以前用ST的IPM模块。目前,士兰微的失效率保持3/1000以内,后面考虑对士兰微模块产品上量(因为我们模块采购额一直在提升,只有两个国产企业供应不来)。 汇川内部有零部件的国产化率目标,工业产品设定2022年达到60%的国产化率,英威腾定的2022年80%,所以国产功率企业还是有很大空间去做。
Q:汇川给士兰微的体量
A:如果对标国产化率目标, 今年采购15亿,60%国产化率就是9个亿的产品国产化,2-3家份额分一下。(可能斯达4个亿;宏微、士兰微各自2-3个亿;) 具体看他们做得水平
Q:SiC二极管在光伏采用情况?
A:光伏里面也有IGBT模块,IGBT会并联二极管,现在是用SiC二极管替代IGBT里面的硅基FRD,SiC可以大幅减少开关损耗,提升光伏逆变器的效率。所以换成SiC二极管可以少量成本增加,换取大量效益; 国产SiC二极管主要用在通信站点、大型UPS里面;目前在光伏里面的IGBT模块还是海外垄断,所以里面的SiC二极管还是海外为主, 未来如果斯达、宏微开发碳化硅模块,也会考虑国产化的。
Q:华润微、新洁能、扬杰、捷捷这些的IGBT实力?
A:这里面比较领先的是华润微;(1)华润微在2018年左右开始做IGBT,今年有1、2个亿左右收入主要是单管产品,应该还没有模块;(2)新洁能是纯Fabless,没有自己的Fab和模块工厂,要做到工业和车规比较难(汇川不会考虑导入),可能就是做消费级或是白电这种应用。(3)捷捷、扬杰有些SiC二极管样品,实际没多少销售额,IGBT产品市场上还看不太到,主要用在相对低端的工控,像焊机,高端工业类应用看不到;比亚迪其实也是,工业也主要在焊机、电磁炉,往高端工业走还是需要个积累过程。
Q:比亚迪半导体其他产品的实力?
A:之前是芯片代数有差距,所以一直上不了量,毛利率也比较低,比如工业领域外销就5000万(比不过国内任何IGBT企业),用在变焊机等。所以关键是, 看比亚迪今年能不能把沟槽型的芯片推广到变频器厂等高端工业领域以及车载的外部客户突破 。如果今年外销还是只有4-5000万的话,那么说明他的芯片还是没有升级。
Q:吉利的人说士兰微的产品迭代很快,是国内最接近英飞凌的,怎么评价?
A:这个确实是这样,自己有fab厂三个月就能迭代一个版本,没有fab厂要六个月。 士兰微750V芯片能对标英飞凌,做到160-180kW的功率。他的饱和压降确实是国内最低的,目前他最大的劣势在于做车规比较晚,基本是零数据,需要这两年车载市场爆发背景下,在A00级别(零跑采用了,但是属于小批量,功率80KW以内,寿命要求也低一些;)和物流车上面发货来取得质量数据, 国内的车厂后面可能用他的产品 。(借鉴中车走过的路,除了性能还要有质量的积累) 。
Q:士兰微IPM起量的情况?
A: 国内市场主要针对白电的变频模块,国内一年6-7亿只;单价按照12-13元/个去算,国内70-80亿规模, 这块价格和毛利率比较低一些,国内主要是士兰微和吉林华微在做,斯达也开始设计但是量不大一年才几千万,所以, 士兰微是目前最大的,目前导入了格力、美的,量很大,今年有可能做到8个亿以上,是国产化的过程,把安森美替代掉 (一旦导入了就有很大机会可以上量);但是,这块IPM毛利率不会太高。要提毛利率的话还是要做工业和车规级(斯达毛利率40%以上就是因为只做工控和 汽车 等级,风电,碳化硅这些都是毛利率50%以上的)
Q:士兰微12英寸的情况?
A:去年底开始量产,士兰微12英寸前期跑MOS产品,公司去年工业1200V的IGBT做了一个亿,今年能做2-3亿;目前MOS能做到收入10亿。
你是要找1U的散热器吧,775平台的?如果原配的散热片还在的话换个风扇扇叶即可!
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