芯片设计行业市场调查分析报告

1. 中国芯片若无突破将被长期压制，中国芯片研究现况如何

回答：芯片制造的差距并不是单个方面，它是工艺的各个方面。许多智能手机或电脑都是中国制造，但是装有的中国“芯”却寥寥无几。 以前国家对微电子的重视程度是不够的，1200亿元扶持也就200多亿美元，美国一个公司就投入这么多的了。 刚起步的时候我国半导体还是可以的，因为大家也都刚起步，差距也小，但接下来各种MOS,场效应管，集成电路，CPU，存储器已经问世，半导体春天来的时候，我们丧失了最好的机遇。现状半导体方方面面被国外控制，技术封锁，专利网交织，对后来者说还是很吃亏的。而且集成电路属于高精尖产业，需要投入的生产线花费是巨大的，跟建立一个核电站差不了多少了。

中国芯片制造厂80%的200多种关键生产装备都需要从国外进口，因为我们自己造不出来合格的机器，不仅技术难度高，还非常贵，难以将半导体材料产业总体规模扩大，同时，制造芯片必备的材料，目前也存在着大量依赖进口的情况，比如光刻胶就完全依靠进口。

除了硬件之外，软件方面也亟待弥补，虽然我们的芯片设计水准达到了世界第二，但设计芯片的计算机软件却需要从美国公司那里购买授权，这和我们在航空领域面临的瓶颈有着相同的道理，是需要两头同时抓的关键。

倪光南指出，由于中国缺乏集成电路产业支撑，导致追赶乏力，仍然“缺芯少魂”，尽管有华为海思等优秀代表出现，但总体来看还需要一二十年才可以完全追赶上美国，那么观众朋友们，你们又认为得多少年才能够追上呢？

2. IC卡有哪些类型，应用现状和发展前景如何

原标题：国内信息化进程加速发展 IC卡市场需求将持续增长

随着我国信息化进程的深入，IC卡类产品在各行业的应用日益广泛，我国IC卡行业以及相关配套产业也步入了快速发展阶段。目前，国内IC卡企业逐渐掌握了相关核心技术，无论是芯片设计、制造和测试、模块封装、卡基生产、卡片印刷，还是智能卡嵌入式操作系统(COS)和应用软件开发，以及相关废料回收，技术水平和自主创新能力都大幅提升，基本能够满足市场的各类差异性需求，IC卡行业的整体竞争力不断提高。

据前瞻产业研究院发布的《中国IC卡行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示，2006-2015年，我国IC卡行业销售规模呈波动变化趋势，2012年，首次突破百亿大关，同比上年增长了29.21%。2015年，中国IC卡全年实现销售收入约192亿元，增长13%左右，产业规模呈现出稳步增长的态势。

2006-2016年我国IC卡销售额变化情况(单位：亿元，%)

资料来源：前瞻产业研究院整理

3. 集成电路芯片有哪些 造"中国芯"有多难

集成电路芯片有哪些 造"中国芯"有多难?制造一颗芯片就需要5000道工序
近日，越来越多的人关注中国自主研发的芯片进展。若想炼成一颗中国“芯”，需要怎样的步骤？
集成电路正在扮演科技多元化应用的智能核心。在中国台湾半导体产业协会理事长、钰创科技董事长卢超群认为，实时视频流、VR/AR、无人机、3D打印、智能汽车、智能家居，在这些应用革命的背后，是功能更加强大、体积更小、功耗更低的集成电路。
全球生物识别芯片领先龙头企业是科技；国内存储芯片的龙头是；我国嵌入式处理器芯片领先龙头企业是；我国半导体分立器件龙头是科技。
其中，最典型的是ADC芯片，中国目前还无法生产出可替代产品。ADC芯片是模数转换芯片，负责将天线接收的连续的模拟信号转换为通话或上网的数字信号。目前ADC主要依赖亚德诺、德州仪器等公司供应。
有说法认为，集成电路是比航天还要高的高科技
半导体芯片进口花费
富瀚微：国内安防芯片供应商，涉及人工智能算法，成为海康威视的合格稳定的供应商。
以运营商业务为例，通信基站设备是其最主要的产品之一，而在一台通信基站中就有上百颗芯片负责实现不同功能。“简单来说，基站发射并回收信号，收回信号后首先要有芯片滤波，稳定信号;然后还有芯片将这种特别小的信号放大;再有芯片进行解析、处理;然后是芯片负责传输、分发。基站核心跟电脑类似，可以实现各种功能，但它可以支持多个手机，因而速度更快，芯片更复杂。”上述人士表示。
2017年中国集成电路进口量高达3770亿块，同比增长10.1%;进口额为2601亿美元(约合17561亿元)，同比增长14.6%。2017年中国货物进口额为12.46万亿元，也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%，而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。
有上百颗芯片
材料有塑料和陶瓷两种。塑料QFJ多数情况称为PLCC(见PLCC)，用于微机、门陈列、DRAM、ASSP、OTP等电路。引脚数从18至84。陶瓷QFJ也称为CLCC、JLCC(见CLCC)。带窗口的封装用于紫外线擦除型EPROM以及带有EPROM的微机芯片电路。引脚数从32至84。46、QFN(quadflatnon-leadedpackage)
制造一颗芯片
调查
芯片，是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片组，是一系列相互关联的芯片组合。它们相互依赖，组合在一起能发挥更多作用，比如，计算机里的中央处理器(CPU)及手机中的射频、基带和通信基站里的模数转换器(ADC)等，就是由多个芯片组合在一起的更大的集成电路。而集成电路是非常精密的仪器，其单位为纳米。一纳米为十万分之一毫米。这就对设计、制造工艺都有非常严格、高标准的要求。
根据前瞻研究院的报告显示，目前，全球芯片仍主要以美、日、欧企业产品为主，高端市场几乎被这三大主力地区垄断。在高端芯片领域，由于国内厂商尚未形成规模效应与集群效应，所以其生产仍以“代工”模式为主。
中国集成电路A股市场上市企业据中商产业研究院大数据库数据显示，中国A股市场共有23家集成电路上市企业，2017年前三季度中国集成电路行业主营业务收入达到642.65亿元，净利润为20.29亿元。有5家企业主营业务收入超过40亿元，其中，科技位居榜首，2017年前三季度主营业务收入为168.60亿元，净利润达到1.65亿元；达排名第二，2017年前三季度主营业务收入为162.53亿元，净利润亏损5.07亿元；实业排名第三，主营业务收入为83.04亿元，净利润达到2.97亿元；排名第四的是科技，2017年前三季度主营业务收入为53.24亿元，净利润为3.88亿元；排名第五的是微电，前三季度主营业务收入为48.52亿元，净利润为1.25亿元。1.江苏科技股份有限公司江苏科技股份有限公司是一家主要从事研制、开发、生产销售半导体,电子原件,专用电子电气装置,销售本企业自产机电产品及成套设备的公司。公司是中国半导体封装生产基地,国内着名的三极管制造商,集成电路封装测试龙头企业,国家重点高新技术企业。数据显示，2012-2016年科技在波动中增长，年均复合增长率达44%，增长迅速。2017年前三季度科技主营业务为168.60亿元，同比增长26.9%，净利润为1.65亿元，同比增长176.6%。
芯片有几十种大门类
追访
上千种小门类
从软件方面来说，EDA仿真软件是另一个典型。利用该软件，电子设计师才可以在电脑上设计芯片系统，大量工作可以利用计算机完成，并可以实现多个产品的结合试验等。如果没有EDA仿真软件，则需要人工进行设计、试验，耗费的人力、时间等成本不计其数。目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有十几种，基本都来自于美国。
几乎被美日欧垄断
现状
也许不是人人都了解集成电路，但许多人听说过摩尔定律。摩尔定律是指，当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。在半个世纪前，由英特尔创始人之一的摩尔提出的这一推测，已经延续了50多年。
集成电路布图设计是指集成电路中有一个是有源元件的两个以上和部分或者全部互连线路的三维配置，或者为制造集成电路而准备的三维配置。
海关总署公开信息显示，集成电路进口额从2015年起已连续三年超过原油，且二者进口差额每年都在950亿美元以上。其中，2017年中国集成电路进口量高达3770亿块，同比增长10.1%;进口额为2601亿美元(约合17561亿元)，同比增长14.6%。2017年中国货物进口额为12.46万亿元，也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%，而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。
集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它的英文（integratedcircuit）用字母“IC”表示。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力上。
焦点
需要5000道工序
芯片的种类很多，芯研究首席分析师顾对北京青年报记者表示：“仅从产品种类来说，芯片的种类就有几十种大门类，上千种小门类;如果涉及设备流程的话就更多了。美国是整体式、全方位处于领先地位，而我们只是在某些领域里面有所突破，并且这些领域也并非核心、高端的领域，比如中国在存储器、CPU、FPG及高端的模拟芯片、功率芯片等领域，几乎是没有的。如果中国发力研发，在某些小的门类中可能会有所突破。”
首先，在这里可以将红色的部分比拟成高楼中的一楼大厅。一楼大厅，是一栋房子的门户，出入都由这里，在掌握交通下通常会有较多的机能性。因此，和其他楼层相比，在兴建时会比较复杂，需要较多的步骤。在IC电路中，这个大厅就是逻辑闸层，它是整颗IC中最重要的部分，藉由将多种逻辑闸组合在一起，完成功能齐全的IC芯片。
一位芯片制造领域的专家向北青报记者介绍，一颗芯片的制造工艺非常复杂，一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。就拿代工厂来说，需要先将“砂子”提纯成硅，再切成晶元，然后加工晶元。晶元加工厂包含前后两道工艺，前道工艺分几大模块——光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入;后道工艺主要是封装——互联、打线、密封。其中，光刻是制造和设计的纽带。

科技：公司持续高研发投入在保证现有产品技术迭代维持较高毛利率的同时，也将加速公司在研探针台产品推出并实现进口替代，进一步完善公司产品结构。此外，公司股东国家集成电路产业基金具备强大产业资源，在丰富公司客户资源、提升公司产业整合能力方面或将发挥重要作用。
其中许多工艺都在独立的工厂进行，而使用的设备也需要专门的设备厂制造;使用的材料包括几百种特种气体、液体、靶材，都需要专门的化工工业。另外，集成电路的生产都是在超净间进行的，因此还需要排风和空气净化等系统。
摩尔定律揭示了集成电路领域的发展速度。在这样的高速创新发展中，集成电路的产品持续降低成本、提升性能、增加功能。也是在这样的高速发展中，各国集成电路技术的差距越拉越大。有业内人士表示，中国若想在主要集成电路领域追赶上顶级公司，需要的不止时间，而是整个系统性提升。
有说法认为，集成电路是比航天还要高的高科技。该业内人士表示，这种说法也不无道理，“航天的可靠性估计也就4个9、5个9的样子(X个9表示在软件系统一年时间的使用过程中，系统可以正常使用时间与总时间之比)。现在硅晶圆材料的纯度就要6个9以上。”
从2004年开始，集团开始稳定盈利，8寸生产线实现了自主经营。时至今日，业务逐步发展为芯片制造、集成电路集成和应用服务、电子元件贸易等，其生产线的工艺技术从0.35微米，演进到了28纳米，申请的发明专利达到1万项。

4. 复旦研发脑机芯片，这一研究对芯片业有何帮助

复旦大学类脑芯片与智能片上系统研究所发表的无线脑机接口芯片设计论文荣获最佳学生论文奖。在实验室里，几只戴着电极帽的老鼠游动自如。同时，实验人员的电脑同步显示彩色波段，鼠大脑发出的极微弱的脑电图信号，这些信号被完全记录下来，所有这一切在于电极盖上芯片。

随着移动终端的发展，PC终端正在衰落。由于我国起步较晚，世界上许多关键技术阻碍了我国的技术进步，要想赶上国际先进水平是一个巨大的挑战。如果能开发出更快的芯片，更快的计算能力将成为现实。这不仅可以促进芯片产业的进步，也可以促进人工智能和认知计算的发展。虽然目前的石墨烯技术还存在不足，但在未来，这项技术可能会给芯片及相关产业带来革命性的变革。

5. 什么是芯片设计那些学校有该方向的研究生专业

名校一般都有的，看他们有没有信息/科学/计算机/软硬件方向的专业

由于成本提高和产品周期缩短，芯片开发者正致力于芯片设计的一次性成功。在芯片的设计过程中，制造商正在使用一些方法帮助设计者理解和实现面向制造(DFM)的设计技术。他们具备芯片效果、工艺细节、制造成本方面的知识，能够给设计者提供指导，帮助设计者提高产量并降低芯片成本。

【芯片设计一次性成功的重要性】
随着工艺技术的进步，芯片的制造成本提高了。每一次工艺结点的换代升级会带来更高密度和更高性能IC的产生，同时导致掩膜成本的增加。

延长光学平版印刷寿命需要使用光学模式校正、光学近似检查(OPC)，以及深亚微米工艺的移相掩膜(PSM)装置。这导致产生了针对180nm以下工艺(特别是对于定义最小特征尺寸的掩膜层)的非常复杂的光掩膜技术。随着工艺结点变小，晶圆加工和EDA工具的成本、设计复杂IC所需的时间也随之增加。

掩膜和设计成本的提高，使得对于复杂的芯片设计，其SoC的NRE费用达到数百万美元。逐步增加的NRE成本使得“盈亏平衡点”芯片量(芯片开发者能够补偿NRE支出的芯片量)达到更高的层次。这也给芯片制造商(同样包括集成设备制造商)带来了降低设计成本和减少设计重复的巨大压力。由于消费产品领域(比如数字照相机、MP3播放器和蜂窝电话)严峻的竞争形势，缩短产品上市时间也迫使设计者努力保证芯片设计首次成功。这种成功对于很多产品的尽快上市是非常重要的，否则，可能意味着芯片制造商将失去该类产品的芯片市场份额。

【致力于芯片设计一次性成功】
说明芯片设计一次性成功的必要性是容易的，难的是怎样达到这个目标。有很多因素影响芯片设计一次性成功，包括设计工具、设计方法学、单元库、硅IP或内核、芯片的测试。你需要考虑所有这些因素，确定如何用最少设计时间和费用获得成功芯片设计的最佳方法。

在基于IP的设计中，获得芯片设计一次性成功的关键因素是建立芯片制造商和IP提供商之间的全面合作，特别是当芯片设计者接近关键的、面向生产的设计阶段时。ARM代工计划是一种创新的商业模式，它允许半导体设计公司获得ARM处理器技术用于先进的SoC解决方案的设计和制造。它也有利于半导体设计公司和芯片制造商的第三方合作伙伴，使他们加速基于ARM内核设计的上市时间，也使得OEM厂商在不接触制作设备的情况下，直接使用被认可的ARM半导体工艺。

另一方面，越来越多的工程师在使用经认可的硅验证分类、经产品证明的特定代工IP，这正是TSMC设计服务IP联盟的支柱产品。TSMC的设计支持包含了由经验丰富的IC设计中心组成的全球性网络，保证了设计者能够正确使用TSMC的IP产品。它由TSMC的验证程序支持，保证了用户在拿到IP之前，期望的所有IP已经在实际的硅片上被证明正确。在TSMC硅片上的内核验证保证了用户把最好的设计经验、最容易的设计复用和最快速的IP整合到全部设计中。特定市场的、硅片验证的IP包括来自于领先的IP库和SIP提供商的处理器内核、DSP引擎、专用I/O和混合信号功能，它们适用于计算机、消费电子和通信领域。

TSMC在现行的产品中为用户提供5种ARM内核，这5种内核包括ARM7TDMI内核、ARM926EJ内核、ARM922T内核、ARM946E内核和ARM1022E内核。这种广泛的选择给用户提供了一个通过ARM代工计划直接升级ARM内核到最新微处理器技术的途径。
【设计工具】
一套好的EDA工具对芯片设计是非常重要的。从顶层来看，这些工具包含了芯片开发的三个领域：前端设计、后端设计和设计验证。
前端设计工具将完成从芯片逻辑部分的概念化设计到芯片逻辑门级表示的工作，其中概念化设计由下列任务组成，系统级设计和分析、寄存器传输级(RTL)设计和分析、逻辑综合和优化。前端设计可能也包含一些平面布局的设计，它对芯片的物理实现之前的设计验证有所帮助。

后端设计描述了如何使设计结构在芯片上物理实现，关键是芯片的硅内核和库单元的布局和布线。在物理设计期间，布局和布线工具比影响芯片时序的互连寄生效应的前端工具有更加精确的功能。这种能力使得布局布线工具在完成设计优化的同时，也能定义芯片的物理布局。布局布线工具能够帮助设计者应付各种设计约束，比如速度、功耗、硅片面积。后端设计必须使用能够精确反映硅片特性的器件和连线模型，这就需要与正在对那种特定芯片进行工艺处理的制造商保持密切的联系。再次强调，在这个领域，EDA设计者和硅片制造商之间的合作努力是非常重要的。

在芯片设计期间，涉及到设计验证的工作是最耗费时间的，验证将保证芯片满足功能、时序、功率和其他指标的要求。验证占用了整个设计时间的大约70%，因为它必须在所有的设计层面上进行，包括系统级、RTL级、逻辑门级和物理级，后面的验证还会涉及到选择器件和互连寄生效应的问题。

6. 华为国内首个芯片厂房在武汉封顶，这里主要研究什么

华为为自有的芯片生产厂投资18亿元，位于武汉光谷的第二期工厂已经封顶。该芯片厂主要生产华为自主研发的光通信芯片和模块，使华为能够实现从芯片设计到制造、封装和测试的完整产业链。从停供到现在，无论是从最初的HMS，光刻机到现在的独立荣耀，华为一直在努力在逆境中积极生存，从未放弃。正如余承东之前所说，没有人能扑灭星空。