网络硬件包括哪些智能硬件开发平台2023年11月13日

　　图片的横坐标是产物贩卖额，纵坐标是增速……

　　图片的横坐标是产物贩卖额，纵坐标是增速。在射频范畴，出格是手机射频前端范畴，前五至公司思佳讯、Qorvo威讯、Qualcomm 高通、博通、Murata村田市场份额合计超越了85%。海内的企业，我只晓得江苏无锡的卓胜微和芯朴科技做的射频前端芯片还不错。射频前端器件接纳特别制作工艺，且差别器件之间的工艺不同大，美日巨子以 IDM形式把持市场智能硬件开辟平台，海内厂商大多是fabless形式，海内厂商需求打破设想、工艺两层壁垒。

　　提到基带各人能够都听过可是不睬解详细是甚么，这个工具简朴来讲是手机通话和上彀的必备组件，也就是说没了它，手机既不克不及通话又不克不及上彀，主要性不问可知。

　　今朝，在EDA东西方面，EDA东西厂商的三巨子——cadence、synopsys、mentor公司把持了绝大大都市场份额，其他EDA厂商许多都是在三巨子的暗影之下，夹缝当中求保存。

　　微机处置器芯片就是我们台式电脑或条记本电脑的处置器芯片！这一范畴，我信赖各人都对英特尔的芯片耳熟能详。从奔驰处置器到酷睿i3、i5、i7，英特尔不断领跑！这个范畴可以对英特尔组成要挟的，估量只要AMD了。这一块今朝海内和美国差异极大！今朝海内企业有兆心在做x86的处置器，这两年仿佛出了一款机能同等七代英特尔产物的处置器。除此之外海光也在做微机处置器芯片，不外用的amd的zen架构，不分明机能怎样。

　　芯片封装，简朴点来说就是把Foundry消费出来的集成电路裸片放到一块起承载感化的基板上，再把管脚引出来，然后牢固包装成为一个团体。

　　设想流程中的第一个部门就是体系需求，次要在这个环节停止芯片规格的订定、计划的订定，从而确认芯片的架构和功用，卖力这一块事情的次要是项目司理或芯片架构师。

　　实在汽车电子芯片是一个很大的范围，汽车电子芯片是汽车电子一切芯片的统称。前面提到的MCU芯片也在汽车电子范畴有许多使用收集硬件包罗哪些，除MCU芯片之外，无人驾驶芯片是近几年一个比力热点的范畴，但今朝无人驾驶芯片落地另有些艰难，各大厂商都想抢跑。除此以外，汽车电子范畴的芯片还包罗传感器芯片、一些模仿芯片。

　　在汽车电子芯片团体的格式方面，荷兰企业恩智浦、美国企业德州仪器、德国企业英飞凌、日本企业瑞萨电子、意大利的意法半导体是这一范畴龙头。

　　芯片封装工程师：卖力对芯片的封装设想事情，完成封装选型、打线图设想、基板设想、构造设想、形状图设想、射频仿真等等。

　　海内厂商方面，据我所知，只要紫光团体旗下的子公司紫光同创做的FPGA芯片还不错，但和美国公司的差异很大。

　　射频芯片被誉为模仿芯片皇冠上的明珠。射频芯片又分为射频收发芯片和射频前端芯片。现在朝射频前端芯片的庞大度更高，以是我们重点存眷一下射频前端芯片。射频前端包罗“1：”滤波器（Filter）、功率放大器（PA）、开关（Switch/Tuner）、低噪声放大器（LNA）四种器件“。这四种器件 2020 年市场范围占比别离为 47%、32%、13%、8%。射频前端器件的手艺难度从大到小为：滤波器、功率放大器（PA）、开关/低噪声放大器（LNA）。

　　这一块海内做得还不错。华为海思这一块海内最强，别的复兴微电子、福州瑞芯微、Amlogic（晶晨半导体）都在做机顶盒芯片，除海思之外，amlogic做得最好。amlogic（晶晨半导体）是在美国硅谷建立，但如今已回大陆注册。除大陆之外台湾的mstar之前也做得不错，但这几年营业被海思和amlogic挤压得很凶猛。mstar中文名叫晨星半导体，总部在台湾新竹，曾经被联发科收买。

　　而我们今朝海内利用的EDA东西，险些如今开辟流程就没有利用国产的东西！今朝三巨子把持了绝大部门EDA东西！以我自己常常利用的EDA东西为例吧！IC考证东西方面用的最多的是synopsys公司的vcs、cadence公司的irun！code debug用的最多的是synopsys公司的verdi，从前念书时用过mentor公司的modelsim。

　　晶圆是指硅半导体集成电路建造所用的硅晶片，因为其外形为圆形，故称为晶圆。在硅晶片上可加工建造成各类电路元件构造，而成为有特定电性功用的IC产物。晶圆的原始质料是硅，而地壳外表有效之不竭的二氧化硅。 晶圆制作是按照设想出的电路邦畿，经由过程炉管、湿刻、淀积、光刻、干刻、注入、退火等差别工艺流程在半导体晶圆基板上构成元器件和互联线，终极输出可以完胜利用及机能完成的晶圆片。

　　设想流程的第四个部门就是逻辑综合，逻辑综合是将颠末前仿考证过的RTL代码转换映照为门级电路的一个历程。浅显来讲这一流程是将代码转换为电路。卖力这一块事情的次要是逻辑综合工程师或数字IC设想工程师。至公司项目多，团队范围大，普通会有特地的逻辑综合团队，但小公司人力资本相对慌张，常常会让数字IC设想工程师同时卖力逻辑综合事情。

　　在光刻胶范畴，环球有超越87%的市场份额都被美国罗门哈斯、日本JSR、东京应化、日本信越与富士电子质料这五家企业所把持，此中美国企业占到了15%市场份额，而日本企业市场份额更是超越了75%；美日把持！

　　芯片设想也分许多范畴，假如根据芯片的功用和使用来分别，我们从详细的范畴来比照一下海内芯片设想企业和外洋的差异！今朝市场上的芯片能够分为处置器芯片、通讯芯片、存储器芯片智能硬件开辟平台、消耗电子芯片、时钟芯片、FPGA芯片、射频芯片等几大类。

　　芯片制作所需的质料有许多，此中需求量最大确当属硅晶圆。数据显现，硅晶圆在芯片制作材猜中占比最高，到达37%。硅晶圆制作行业整合征象早在上世纪90年月就曾经呈现，颠末三十年工夫厮杀，今朝90%的市场份额都被日韩四巨子占有。它们别离是信越化学、举世晶圆、胜高和SK siltron。

　　从今朝的新工艺的促进和老工艺的成熟度来看，承载中国大陆芯片消费期望的中芯国际委曲处于第二梯队，不说和台积电、三星比拟，就是和台湾的UMC比拟，都略有差异。而大陆芯片制作第二的华虹，今朝仅仅可以量产28纳米芯片。芯片消费这一块，大陆企业追逐先辈制作，任重而道远！

　　这张图表是2021年上半年环球十大IC设想公司营收排名。留意这里的排名仅仅指宣布财报数据的前十名，有些公司能够更高，但未宣布数据。这里只统计宣布财报数据的前十名。并且这里的数据仅指芯片设想公司，不包罗台积电、格罗方德等晶圆厂，也不包罗芯片原质料和半导体装备公司。我们能够看到，榜单上根本被美国公司霸榜。排第一的是高通，第二的是英伟达，前面的美国企业另有博通、AMD、完竣科技、赛灵思。除此以外，台湾地域也有三家公司上榜，别离是联发科、联咏科技、瑞昱半导体。

　　在细分范畴，环球DRAM市场仍由三大巨子主导，环球NAND Flash对折市场份额由三星和铠侠占有;在NOR Flash环球市场中，我国企业兆易立异位列前三。比年来海内厂商奋力追逐，已在部门范畴完成打破，逐渐减少与外洋原厂的差异，此中，兆易立异位列NOR Flash市场前三，聚辰股分在EEPROM芯片范畴市占率环球第三，长江存储128层3DNAND存储芯片，间接跳过96层，加快赶超外洋厂商先辈手艺。但在市场份额方面，因为DRAM和NAND Flash占有了存储芯片95%阁下的市场份额，我国部门企业固然在NOR flash方面有所打破，但仍未改动存储器芯片市场被韩美三巨子把持的格式。中国的存储器芯片厂商追逐先辈任重而道远。

　　市场格式方面，2020年，环球射频前端芯片的市场范围曾经超越200亿美圆。详细企业市占率方面，我们能够看一下这张图片。

　　美国公司使用质料今朝排行业第一吧！日本公司也有线年，日本和韩国打芯片战，制止日本企业出口高纯度氟化氢及光阻剂等质料原质料给韩国，韩国半导体系体例作厂只能歇工，即使不歇工，利用替换质料停止风险量产，会使获得的芯片的牢靠性成绩遭到客户们的激烈疑心，无疑将会惹起不小的业本地震。

　　wifi芯片这个范畴呢，有较高的手艺壁垒、范围壁垒和认证壁垒，今朝Wi-Fi芯片行业合作格式较为不变。今朝WiFi芯片范畴的次要到场者分为两类智能硬件开辟平台，一类是以博通、高通、德州仪器、Marvell、瑞昱、联发科为首的传统环球IC设想龙头企业;另外一类是以乐鑫科技、北方硅谷、联大德微电子为代表的新锐物联网IC设想商。

　　设想流程中的第二个部门就是IC设想，次要完成芯片功用的完成，以是这里的IC设想又能够称之为功用设想，之以是称之为功用设想次要是与前面的DFT设想相区分。IC设想包罗模仿IC设想和数字IC设想。数字IC设想这一块，是利用硬件设想言语HDL来完成对芯片功用的完成。卖力这一块事情的次要是数字IC设想工程师或RTL设想工程师。

　　假如只看自力显卡，美国出名企业英伟达是这一块绝对的王者。在独显范畴，英伟达GPU芯片的市占率超越80%。而我们海内做得比力好的景嘉微和中科曙光。但海内企业在GPU这一块和英伟达、英特尔、AMD的差异宏大，不是长工夫能赶得上的。图象处置GPU这一块，海内必须要勤奋追逐。。

　　设想流程的第六个部门就是后端设想，在数字后端中包罗了CTS，也就是时钟树综合。PR规划布线。STA，静态时序阐发。后端设想完成以后，芯片设想公司提交终极GDSII文件给Foundry工场做加工。这里的GDSII是一个二进制文件，此中含有集成电路邦畿中的平面的多少外形，文本或标签，和其他有关信息并能够由条理构造构成。foundry厂用GDSII文件建造光刻掩膜版。

　　做蓝牙芯片的企业相称多，这个范畴我以为手艺含量不算出格高，小我私家以为比WIFI芯片简朴多了。海内大巨细小的芯片设想公司都有在做蓝牙芯片的。这个范畴不再多讲。

　　芯片板级考证测试工程师：卖力芯片板级考证。这个岗亭与IC考证工程师的区分在于，IC考证工程师是停止代码大概网表级此外功用考证或时序考证。而芯片板级考证测试工程师是对流片后的样片停止板级的功用测试收集硬件包罗哪些、端口测试、兼容性测试、牢靠性测试等等。

　　设想流程的第五个部门就是DFT设想，DFT是design for test的简称，区分于功用设想，DFT设想仅仅是针对测试所做的设想，无关芯片功用。

　　这三至公司的总部都位于美国加州，此中cadence和synopsys都是美国公司，而mentor原来也是美国公司，不外如今曾经被德国的西门子收买。

　　芯片行业的装备营业次要指的是芯片消费、封装、测试过程当中需求利用的装备，好比晶圆制作过程当中需求利用的光刻机、蚀刻机，测试过程当中需求利用的ATE测试基台。光刻机这个各人都耳熟能详了，晓得海内今朝光刻机的差异，就不再多说！先辈光刻机这一块荷兰的阿斯麦尔独家供货，日本的佳能也消费一些低工艺的光刻机装备。

　　晶圆加工部门，是晶圆厂把IC设想公司供给的GDSII文件，经由过程炉管、湿刻、淀积、光刻、干刻、注入、退火等差别工艺流程在半导体晶圆基板上构成元器件和互联线，终极输出可以完胜利用及机能完成的晶圆片。

　　封测厂用的ATE测试基台等装备根本都是爱德万或泰瑞达等公司的产物。爱德万是日本公司，而泰瑞达是美国公司，总部在马萨诸塞州智能硬件开辟平台。这一块的市场份额险些没有海内公司的蛋糕。

　　这一块海内做得不错。深圳企业汇顶科技是这个范畴龙头，别的台湾的mstar和敦泰科技也做得不错！据我所知，触控芯片假如不触及指纹辨认的话，自己并没有出格高的手艺含金量。假如触及指纹辨认，那触控芯片难度增长很多。而近一两年，汇顶科技的触控芯片营业也遭到强有力应战。期望中国芯片企业能在应战中生长。

　　ATE测试工程师：次要卖力芯片量产历程的CP测试和FT测试，保护量产历程，协同封测厂退路程序优化和良率提拔。

　　EDA是电子设想主动化的英文简称。EDA东西是指操纵计较机帮助设想软件，来完成超大范围集成电路芯片的功用设想、综合、考证、物理设想等流程的设想方法。

　　环球挪动通讯市场颠末1G-3G时期的开展，到4G时期已有多家半导体厂商进入基带芯片市场。但是，5G基带芯片的机能请求和手艺庞大水平要比前几代高很多，今朝环球只要高通、华为海思、紫光展锐、三星和联发科研收回了5G基带芯片。英特尔的5G通讯营业卖给了苹果，到如今还没有推出5G基带芯片。在基带芯片这块，大陆有华为海思和紫光展锐两家企业，台湾也有联发科。此中海思依托华为的通讯手艺和专利积聚，推出了巴龙系列基带芯片，和集成巴龙基带的麒麟处置器；紫光展锐的虎贲T7520在中端市场将有必然的线G基带芯片方面仍是美国的高通占有必然抢先劣势。

　　项目司理：卖力产物规格的界说、功用的界说，全流程把控从架构设想到消费封测的各个环节，包罗开辟战略、资本分配、流程优化及重组。

　　小我私家觉得芯片行业手艺难度最低的就是测试和封装。测试的话包罗CP测试、FT测试等等，包罗了芯片的功用测试、牢靠性测试、老化测试等等收集硬件包罗哪些。

　　海内今朝的芯片测试由封测厂来完成，某些企业同时完成封装测试事情，这些企业被称为封测厂，而某些企业只停止测试事情，这类企业被称为测试厂。

　　晶圆制作今朝活着界上的开展状况来看，台湾的台积电在晶圆制作范畴抢先天下，今朝属于天下第一的程度，台积电今朝唯一档，第一梯队，台积电以后有哪些？三星、英特尔、格罗方德、UMC（联电）、SMIC、意法半导体、PSMC（力晶）、华虹。大陆最强的中芯国际能够说属于2.5梯队，大陆第二的华虹属于第三梯队。以上芯片制作企业中，台积电、UMC、PSMC都是台湾企业，英特尔是美国公司，格罗方德原来是AMD的芯片消费部分，厥后自力出来被阿联酋的资金收买，但今朝格罗方德大部合作场仍在美国。意法半导体今朝该当是欧洲在芯片消费范畴最高程度的公司啦！

　　综合来看今朝海内的芯片设想公司活着界处于甚么开展程度呢？我的概念是团体落伍，部分细分范畴（好比监控芯片、触控芯片）天下抢先！芯片设想相对芯片消费来讲，芯片设想海内与天下抢先程度有较大差异，但没有像芯片消费那样大的差异，我小我私家概念，美国公司在设想范畴处于第一梯队，台湾公司和韩国公司处于第二梯队，大陆企业的芯片设想的程度活着界范畴内处于第二梯队和第三梯队之间，能够说2.5梯队。

　　我们能够看到台湾的联发科曾经排到了第一名，高通紧随厥后。而大陆的紫光展锐也有10%的市占率。而华为海思的市占率仅3%。因为尽人皆知的缘故原由，台积电不克不及给海思代工先辈工艺的芯片，以是华为的麒麟芯片如今处境很为难！上面一张图片是2020年第一季度到2021年上半年，各季度环球手机cpu芯片市占率变革状况。

　　微处置器（Micro-ProcessorUnit，MPU）和微掌握器 （Micro-Controller Unit ，MCU） 如今的界线愈来愈恍惚，把二者一同引见。这一范畴美国的德州仪器TI公司）、飞思卡尔，意大利的意法半导体，日本的瑞萨电子，抢先这一块营业。而海内我只晓得深圳的科创板上市公司芯海科技是主营这一块营业的。差异有多大，就不太分明。

　　通讯是一个很大的观点，很大的范围！林林总总的通讯芯片也是八门五花！通讯能够分别为手机挪动通讯、wifi通讯、蓝牙通讯。

　　天下范畴内出名的野生智能芯片有美国的英伟达、英特尔，荷兰的恩智浦。海内出名的野生智能芯片设想企业有华为海思、寒武纪、地平线等等。如今海内做野生智能芯片的许多，字节跳动、阿里平头哥、百度、腾讯，这些互联网公司也都挤出去内卷了。但芯片行业差别等于互联网，他们玩得转互联网，但芯片行业没那末好整，我们拭目以待，看他们做出的芯片终究如何。说句题外话收集硬件包罗哪些，野生智能芯片和野生智能相干财产链在科技范畴是一个热点范畴，很有益于“讲故事”、“讲ppt”、炒作收集硬件包罗哪些，关于部门公司炒高估值、炒股价，很有益，你懂的。以是挤出去做野生智能芯片的企业出格多。但今朝野生智能芯片市场另有待拓展。中国企业今朝在野生智能芯片营业这一块还没有出格拔尖的。

　　设想中的第三个部门就是数字IC考证这一块。数字IC考证就是搭建考证情况完成对芯片功用实时序的考证。这一步的考证仿真，我们能够将其称之为前仿（相对后仿而言）。这一步的考证仅仅只是对芯片的功用停止考证，其实不合错误时序停止仿真。卖力这一块事情的次要是数字IC考证工程师。

　　这一块海内和天下抢先程度有较大差异。天下范畴内市占率份额最大的两家手机处置器厂商是高通和MTK（联发科）。而苹果和三星这两家也有本人的手机处置器芯片。而海内大部门离机厂商，好比小米、vivo、oppo都是用高通大概联发科的处置器芯片！海内手机处置器设想的次要厂商是华为海思和紫光展锐。详细的市场份额各人能够先看下2021年第三季度环球手机cpu的市占率状况。

　　FPGA芯片这个范畴，海内厂商和美国厂商差异极大。美国企业起步很早，环球FPGA市场由巨子Xilinx，altera两大巨子把持，莱迪斯LatticeMicrosemi朋分剩下大部门份额。四大厂商不只在芯片设想把持，并且还把持了FPGA芯片配套的EDA软件，芯片设想和EDA东西上都构成了极强的手艺封闭。Xilinx、Altera、Lattice等公司经由过程近9000项专利修建了结实的常识产权壁垒，并构成了十分壮大的财产生态链，四大厂商的市场占据率到达了96%。

　　订定、架构设想到tape out的一切流程。tape out是甚么，能够许多伴侣不分明，那换个说法，关于芯片设想而言，简朴浅显的说，就是芯片在晶圆厂消费之前的一切流程都属于设想范畴。在芯片行业，我们把仅处置芯片设想，没有其他消费、封装、测试营业的grated Device Manufacture，全流程消费），海内的士兰微属于这类企业，美国的

　　芯片质量工程师：卖力芯片全流程质量成绩的跟踪处置，阐发芯片的历程生效缘故原由，到场芯片产物端到真个质量管控。

　　封装海内最强就是长电了，但封装是依靠于晶圆制作的，与工艺相干！除长电以外另有华润微等企业。

　　在挪动通信装备中最主要的器件就是射频芯片和基带芯片，射频芯片卖力射频收发、频次分解、功率放大；而基带芯片卖力旌旗灯号处置和和谈处置。

　　在GPU芯片这一块海内厂商和外洋大厂差异极大。各人看看本人用的条记本电脑的显卡是哪一个公司的就晓得了！全部GPU图形芯片范畴，包罗自力显卡和集成显卡。在详细市场份额方面，英特尔得益于条记本电脑、传统PC行业的劣势，其核芯显卡市占率超越环球市场的三分之二。

　　欧洲企业在这一范畴有极鬼话语权。恩智浦、英飞凌、意法半导体、博世四家欧洲企业就占有环球30%的市场份额。恩智浦目是由荷兰的飞利浦开展出来的企业，2015年12月，恩智浦收买了飞思卡尔以后，开端成为汽车半导体和通用微掌握器市场的指导者。美国企业以德州仪器为代表，日本企业以瑞萨电子为代表。西欧日鼎足之势。中国企业根本没有话语权。海内涵汽车电子这一块我就只晓得比亚迪半导体做得不错。其他没有出格有重量的公司。

　　说假话，监控芯片是海内做得相称不错的芯片范畴！能够说监控芯片，海内处于天下第一梯队！天下一流！今朝海内安防监控企业好比，海康威视和大华智能硬件开辟平台。据我所知海康威视大部门的监控芯片仍是用的华为海思的！别的一些新兴的芯片设想公司也在做监控芯片。天下范畴内，老牌的监控芯片厂商有美国的德州仪器（TI公司）。

　　芯片消费需求大批的原质料，好比硅晶圆、光刻胶等等。关于各人常常传闻的光刻机，我们用最浅显的言语来归纳综合它的道理，就是投影仪+单反的道理，将激光光束透射过画着线路图的掩模，将芯片线路图成比例减少投射到涂了光刻胶的硅晶圆上，终极构成芯片的电路图。以是硅晶圆和光刻胶是芯片消费过程当中十分主要的原质料。

　　我们能够看到华为海思受商业战影响，份额逐渐下滑。在华为海思受商业战的影响下，海内其他厂商只要紫光展锐比力能打，紫光展锐的虎贲T7510芯片，接纳的是台积电12纳米工艺，根据网上的说法，这一款芯片相称于高通骁龙710系列。但海内手机厂商里，仿佛只要海信誉过这款处置器芯片。

　　这一块差异很大！美国的厂商完整抢先！差别于消耗电子行业，时钟芯片倾向模仿，很多多少产物能够卖很多多少年！时钟芯片次要的市场都被美国公司独霸！国际出名的时钟芯片企业有美国的TI、Silicon Labs（芯科科技）、micro chip。海内今朝在做时钟芯片的企业有宁波奥拉半导体、浙江赛思电子、新港海岸。但以上中国企业的时钟芯片产物与外洋厂商差异较着。

　　存储芯片是一个高度把持的市场，环球市场根本被前三至公司占有，且比年来把持水平逐渐加重。受环球市场寡头把持格式影响，中国企业的议价才能极低，我国存储器芯片开展受限。

　　这个范畴，美国的博通不管是市场占据率仍是产物机能都位居天下第一！大部门高端手机里的WIFI芯片都是博通的！而台湾的联发科、瑞昱也有必然的市场份额。大陆在WIFI芯片做得比力好的，我只晓得乐鑫科技和珠海的全志！

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