标签：智芯 晶圆 芯片 天数 产业 硬件 GPU 100 设备
硬件设备技术与市场产业
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半导体市场行情
湿法设备进入主流FAB
近日，中国电科45所（以下简称45所）研制的双8英寸全线自动化湿法整线设备进入国内主流FAB厂。
图：中电科45所设备
据介绍，该整线设备满足8英寸90nm～130nm工艺节点，适用于8～12英寸BCD芯片工艺中的湿化学制程。
晶圆尺寸与工艺线宽代表湿法设备的工艺水准，45所研制的整线设备具备了8寸主流FAB厂湿法设备运行标准，自动化程度高，系统集成度高，覆盖了8英寸BCD芯片工艺中的湿化学工艺制程，实现了全自动湿法去胶、湿法腐蚀、湿法金属刻蚀、RCA清洗、Marangoni干燥等工艺。
图：中电科45所
公开信息显示，45所现有职工1418人，其中专业技术人员826人（含高级工程师以上人员104人，享受国务院政府特殊津贴人员7人），是国内专门从事电子元器件关键工艺设备技术、设备整机系统以及设备应用工艺研究开发和生产制造的国家重点科研生产单位。
2005年，45所承担的国家重点科研项目“SB-601型双面光刻机”通过了设计定型和验收，该设备是国内第一台实用化的6英寸双面光刻机，在国内处于领先水平。同年，8英寸晶片减薄机通过国家鉴定，该设备进给分辨率可达0.1μm，具有世界先进水平，在此基础上减薄出60μm的片子为国内首创。
中电科电子装备集团有限公司董事长、党委书记景璀表示，基于半导体设备行业“技术密集、人才密集、资金密集，回报周期长”的特点，国内先进的设备企业已经形成“研发先行，产业跟进，金融支撑”的发展模式，并具备以下三个特点。
一是半导体设备行业集中度高。据中国电子专用设备工业协会统计，国内前十家半导体设备公司销售收入占国产设备企业销售收入总额的80%。设备龙头企业与制造领军企业在工艺与设备开发方面深度合作，不断强化龙头企业地位。
二是国产半导体设备细分品种不断丰富，逐步步入产业化替代阶段。例如，北京烁科中科信公司目前已实现中束流、大束流、高能及第三代半导体等特种应用全系列离子注入机自主创新发展，工艺段覆盖至28nm。
三是资本市场对半导体设备科技创新和产业化的支撑力度日益增强。2019年以来，多家企业借助科创板迅速实现IPO上市，募集资金，加速科研投入，产业化进一步提速。
晶圆代工厂已降价10
7月25日，据台湾媒体报道，中国大陆晶圆代工厂商已经开始打响了降价第一枪，降价幅度达10%，由此也影响部分台湾晶圆代工厂针对特定制程的“优惠价”，以防订单流失的情况，等于是变相降价。对此，市场消息指出，目前中国大陆晶圆代工厂的确有降价的情况，目的是为了让产能利用率不要下降太多。
报道称，有不具名的IC设计业者指出，其在大陆晶圆代工厂生产的芯片，目前投片价格已经降低，降幅超过10%，预期第四季度起相关芯片成本有望降低。报导也引用另一家IC设计业者的说法指出，就在大陆晶圆代工厂传出降价之后，台湾部分晶圆代工厂也开始祭出应对措施，比如针对部分制程给予个位数百分比的折让空间，借此降低订单流向大陆晶圆代工厂商的风险，此举等于是“变相降价”。
另外，该报道还表示，有供应链消息传出，当前在客户端需求疲弱的冲击下，晶圆产能的确都有松动的情况。而为了维持产能，甚至有业者提出下单三个定案设计，就送一个定案设计的作法，也就是买三送一的变相降价作法，目的也就是为了维持产能利用率。
对此，市场研究及调查机构集邦分析师指出，目前大陆晶圆代工厂的确传出有降价的情况，不过只要降价的对象主要是以8吋晶圆为主，而降价的幅度落在10%上下，降价的原因是为了避免产能利用率有大幅滑落的情况。
不过，该报道并未透露具体是哪家大陆晶圆代工厂降价，哪些台湾晶圆代工厂“变相降价”。芯智讯向国内部分晶圆厂相关人士求证，也并发现有哪些晶圆代工厂宣布降价。另外，有报道称，多家触控芯片厂商与消费类芯片表示，没有听说台系晶圆代工厂有变相降价情况。虽然目前晶圆代工产能利用率出现下滑，但目前代工厂更多是通过产品线调整来应对，尚未开始降价。
值得注意的是，目前晶圆代工市场头部的厂商仍在涨价。台积电今年5月通知客户，将于2023年1月起将全面调涨晶圆代工价格5%-10%。部分台积电客户已证实接获涨价通知，先进制程涨幅为7%-9%。此外，据《彭博社》报道，三星也将于下半年开始上调晶圆代工价格的消息，而且部分制程涨价的幅度最高达20%。
随着终端市场需求减弱，晶圆代工市场确实开始出现了降温，其中以成熟制程最显著。比如，专攻成熟制程晶圆代工的力积电日前就透露，面板驱动IC、图像传感器及利基型记忆体产品恐面临较大修正，已有面板驱动IC厂客户宁愿支付违约金，减缓库存压力。因产品线转换影响，第3季产能利用率可能下滑5%至10%。资料显示，力积电先前与半导体硅片供应商签长约比重高达七成，其余三成未签长约。
另一家以成熟制程晶圆代工为主力的世界先进近期也遭遇客户投片量减少问题。世界先进坦言，已受到供应链中的部分产品进入库存调整，将影响下半年产能利用率，也就是说，世界先进后续对半导体硅片的需求也将因产能利用率下滑而减少。
但是，到目前为止，世界先进和力积电等公开透露产能利用率出现下滑的晶圆代工企业，似乎也并未开始降价。
即便当前有一些晶圆代工厂商愿意降价，但因为过去两年芯片短缺期间，晶圆代工价格已经涨了不少，所以，在当前调降价格之后，价格仍比涨价前的价格还要高不少。
天数智芯获超10亿元新融资
2022年7月13日，上海天数智芯半导体有限公司（以下简称“天数智芯”）宣布完成超10亿元人民币的C+轮及C++轮融资。其中C+轮由金融街资本领投，C++轮由厚朴投资和旗下的厚安创新基金领投，中关村科学城科技成长基金、上海国盛、熙诚致远、新兴资产、鼎祥资本、鼎礼资本等知名企业参与投资。本轮融资将助力公司量产AI推理芯片智铠100，开发第二三代AI训练芯片天垓200及300，扩展天数软件平台，加速AI与图形融合，为算力基建及数字化社会提供必要基础算力。
天数智芯董事长兼首席执行官刁石京表示，突如其来的疫情使很多企业面临重大考验，天数智芯逆势成功获得融资，体现出投资机构对公司的极大信任，未来天数智芯将牢记发展使命，立足中国广大市场，强化自主创新，探索通用GPU赶超发展道路。作为中国第一家通用GPU高端芯片及高性能算力系统提供商，本次融资凸显资本市场对天数智芯过往成绩的认可，也将成为其未来加速发展的源动力。
持续领跑国产通用GPU赛道
作为高端通用芯片的一员，由于其并行计算特点与非结构化数据的天然契合，GPU早已跳出传统图形领域，伴随大数据浪潮在通用计算上显示出越来越广阔的应用前景。在全球GPU领导厂商英伟达最新一季财报中，其数据中心部门营收甚至首度超越游戏部门，显示出通用GPU已隐然成为GPU发展的主流。然而通用GPU亦如同其他高端通用芯片品类，因其极高的技术壁垒与生态壁垒，市场格局长期为海外厂商所主导，不但造成自主隐患，在极端场景下也存在一定风险，因此不少国内团队也争相瞄准这一领域，试图填补这一产业关键空白点。自2018年正式启动7纳米通用GPU芯片设计以来，天数智芯在这条赛道上始终保持着明显领先：2020年12月，天数智芯全自研通用GPU训练芯片-天垓100成功点亮，标志着国内通用GPU实现从0到1的突破，这款产品采用7纳米制程工艺，并通过2.5D CoWoS先进封装集成HBM内存，性能可直接对标国际产品。2021年，天数智芯再接再厉，连续实现天垓100芯片及产品卡量产发布，成为中国唯一实现通用GPU量产的硬科技企业。2022年，天垓100已经获得约2亿元销售订单，客户落地场景200多个，实现规模应用；今年5月，天数智芯再次成功点亮7纳米通用GPU推理芯片-智铠100，标志着其即将形成GPU架构下云端训练+推理完整解决方案。对产品开发和商业应用持续拉大领先国内同行幅度，天数智芯首席技术官吕坚平博士表示，比别人更早起步可能是一大关键，GPU这样的高端芯片，通常需要至少三年的工程开发时间，起步于2018年的天数智芯，较一众2020年后追逐热点入局的企业无疑已占据先发优势。吕坚平博士进一步指出，天数智芯团队核心成员普遍在世界级企业工作多年，经历过成熟完善的工程发展流程磨练，对设计、验证方法学有深刻理解和践行，同时过往丰富的产品研发实践，又使这支团队积淀了丰富的工程knowhow（知其然，且知其所以然），可以照顾到一颗芯片设计验证中诸多细节，公司首颗产品天垓100一次流片即告成功，这样的表现即便对海外头部企业也殊为不易。
智能社会的赋能者
目前，天数智芯天垓100芯片及加速卡产品，已经进入不少国内客户真实生产环境，广泛服务于互联网、安防、运营商、医疗、教育、金融及自动驾驶等领域高性能计算和人工智能应用需求，有力支撑了客户研发与业务活动。天垓100的商业应用落地，恰是天数智芯对“成为智能社会的赋能者”这一公司使命的生动实践。当不少同行还在比拼纸面上的TFLOPS参数高低时，天垓100不但技术上已经实现包括核心IP自研在内的多维度创新，在产品开发中也极为强调面向客户实际使用、贴近目标场景需求。目前已适配包括飞腾、海光在内的国内外CPU/服务器厂商，能够支持PyTorch、百度飞桨等国内外主流深度学习框架，包括宝德，龙芯，紫光恒越，安擎，中科可控，百信，闻泰科技在内的众多企业都是天数智芯的生态合作伙伴。吕坚平博士表示，天垓100产品研发阶段，就将“应用广覆盖、性能可预期、开发易迁移、全栈可定制”作为明确的设计标准。这四条标准，真正做到了以客户为中心，覆盖从送样测试到规模应用全周期的客户体验痛点、难点，例如国产替代客户技术选型、产品选型过程中，首要的需求往往就是原先在主流生态下运行的软件应用，在国产硬件上能够跑得通。因此天垓100通过标准化软硬件接口使迁移所需的代码修改、设备调试最少化，尽可能压缩适配验证周期，甚至能够使客户业务系统几乎无感知适配产品。吕坚平博士感言，中国本土企业较海外巨头的一个天然强项，就是和客户比较贴近，能够更深入理解客户的需求，本土芯片企业，也理应充分发挥这一强项。展望未来5年，吕坚平表示，一方面期待侧重推理场景的智铠100，与侧重训练场景的天垓100形成产品协同，覆盖客户更多应用场景。另一方面，天垓这一产品线也将持续迭代升级，研发中的天垓200将基于天垓100应用落地反馈，针对集群能力等指标进行针对性优化，进一步在已经打入的目标市场扩大出货规模，至于再下一代天垓300，则将是天数自主创新的图形与AI融合GPU架构产物，具备云端图形渲染能力。两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山，天垓100创造国产通用GPU一个又一个里程碑之后，天数智芯产品线的升级正在进一步使其智能社会赋能者的愿景化为现实。
通用GPU国产替代已入下半场
当下的半导体投资，已较去年以前的过热状态有了微妙变化，甚至不少业内人士忧虑“资本寒冬”将至，集微网采访的一位资深投资人坦言，其目前对“大芯片”标的出手非常慎重，更愿意在早期轮次筛选潜力团队投资。在这样的环境下，天数智芯集中完成C+/C++轮，总额高达超10亿元人民币的融资，无疑堪称异数。细看通用GPU这一赛道竞争格局，天数智芯逆势成功获得融资又显得顺理成章。正如前文所指出的，天数智芯目前在通用GPU产品研发与应用落地上，持续领跑本土厂商，已经完成量产产品在各类目标市场、目标客户的导入测试，对于投资机构而言，这意味着天数智芯产品竞争力已经得到实际验证，随着前期市场拓展成果释放，未来业绩爆发式增长极具确定性。这次关键融资，或许也将成为通用GPU国产替代进程步入“下半场”的标志，在天数智芯获得更充足“弹药”的同时，其他本土通用GPU厂商，则依然面临着资本市场收缩与产品落地滞后的双重考验，对一些A轮B轮就拿到超高估值的企业，持续经营压力尤其巨大。从需求维度看，一方面，由于用户采购决策链条长、导入验证成本高，集群部署的通用GPU通常一旦采购，不会轻易更换供应商，另一方面，GPU通用计算已经是一个发展了十多年的市场，存量优质客户群体相对稳定，这一批客户资源被先发厂商获取，后来者的市场想象空间就将极为有限，不少打着通用GPU旗号的厂商扎堆涌入自动驾驶场景，试图从这一增量市场“弯道超车”，但从英伟达相关业务占比与增速看，这样的策略很难短期见效。有鉴于此，通用GPU国产替代可能也更接近于一场逐级淘汰的“杯赛”，而非连续博弈的“联赛”，这就意味着一些关键的应用里程碑属于“先到先得”，进度落后的厂商将缺乏在长期博弈中翻盘的机会。总体而言，天数智芯通过自身不懈努力，正在为本土产业界摸索一条通用GPU赶超发展的可行路径，在资本的有力助推下，其未来发展前景可期。通用GPU这颗“大芯片”的开发全自主，也将为数字经济高质量发展奠定坚实算力基础，赋能各行各业智能化转型。
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