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周末有空聊聊芯片

周末有空聊聊芯片

博客

我和芯片的渊源很有些年头了。最开始接触,是在国内读硕士时,那时的芯片,体积大功能弱价格高,是教学和科研中的奢侈品。来到美国成为科技民工后,一直和芯片打交道,见证了芯片功能几何倍数增强,体积几何倍数缩小,价格越来越低的发展过程,也见证了半导体行业从美国独大到全球化的趋势。

芯片是电子产品的物理载体,一件电子产品,由数十个到数千个芯片组成。芯片范围很广,它们小到基本的电阻电容,大到复杂的中央处理器。电子产品是全球化贸易协作的缩影,芯片的专利属于世界各国大大小小的半导体公司,芯片封装和制造多半在中国,电路板的加工和芯片焊接目前中国整体水平最高,中国在整机装配和成品检验方面也是遥遥领先。当然,电子产品的最终拥有权属于开发这款产品的公司,比如属于苹果公司的iPhone。

印刷电路板和芯片 (网图)。绿色的是印刷电路板,黑色的是各种功能的芯片。焊锡将芯片通过芯片上的金属管脚焊接在印刷电路板上。绿色高亮的是印刷在电路板上的铜质连线,它们实现了芯片间的导通和联接。

各种功能和封装的芯片 (网图)

我想以我的粗浅认识,分析一下美国半导体产业的状况。我说过,我的领域是消费者电器,较少涉及技术含量高的高端芯片,我们先假定一下,美国在高端芯片方面具有压倒性的技术优势。但是,在中低端芯片方面,美国的优势已经消失。

以我设计的一款产品为例。我一共用了六百多个芯片,其中,有四百多个芯片,是哪里都能找到的电阻电感电容等简单元件。还有不到两百个特殊功能芯片,这些芯片,功能和封装都是标准的,很容易从全球不同的半导体公司那里,找到完全兼容的替代品。最终剩下的大约二三十个复杂芯片,它们属于专用芯片,使用替代品的代价比较大,会涉及到一系列硬件软件的重新设计和相关的产品测试和认证。

继续来说这二三十个专用芯片,它们基本属于中端芯片。其中,只有两个是属于美国公司的,剩下的,全部来自台湾的半导体公司。

设计之初,我联系过不同的芯片厂商,包括美国的,并对它们的芯片进行了技术评估。我发现,在同样的研发水平之下,台湾公司芯片投放市场的时间先于美国公司,芯片的功能更强,集成度更高。还有,台湾设计的芯片大多支持customized configuration,而且支持软件更新。值得强调的是,和美国公司相比,台湾公司的设计和销售团队比较灵活,也比较积极,愿意配合客户做一定的个性化设计。以我的经验,在中端芯片这一块,台湾半导体的力量不容小觑。

低端芯片早已不存在技术挑战,无论美国,还是大陆台湾。抑或日本南韩,都有大量的选择,在此不再赘述。这个周末,文学城新闻中的一篇文章似乎也印证了我的观点。下面是文章中的一些摘要和数据:

27日,华为宣布P30系列上市85天(截至6月20日)突破1000万台,比P20系列提前62天。作为华为当下最明星、最爆款的机型之一,P30 Pro也引起了日本研究机构Fomalhaut Techno Solutions的兴趣,这次它们把焦点敏感地放在P30 Pro使用了多少美企元器件上。
对P30 Pro的拆解显示,全部1631个元器件中,美企提供的仅有15个,占0.9%;成本59.36美元,占比16.3%。
其中,日企组件数量最多,为869个,占比过半,价值占比为23%;中国大陆企业提供80个组件,但价值占比最高,达到了38.1%;此外,韩国企业提供了562个组件,中国台湾企业提供了83个组件。

 

从以上数据可以看到,对于华为P30 Pro 这样的高端手机来说,美国元器件所占的数量比重大约1%,价值比重为16.3%。虽然不可或缺,早已不占压倒性优势了。老实说,这个比例比我的估计还要低很多。照这个思路推算的话,在国产的中低档手机和更加简单的电子产品中,美国芯片所占的比例将会更低。有了华为制裁的前车之鉴,未来的国产电器,选用美国芯片的意愿会越来越低。

原文链接

https://www.wenxuecity.com/news/2019/06/28/8450779.html

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来源: 文学城-迪儿
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