深物联·物联网产业简报【第160期】

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政策动态】

1.六部门:加大基础零部件、基础电子元器件、集成电路等攻关

7月2日,工信部等六部门发布加快培育发展制造业优质企业的指导意见。意见提出,推动产业数字化发展,大力推动自主可控工业软件推广应用,提高企业软件化水平。依托优质企业组建创新联合体或技术创新战略联盟,开展协同创新,加大基础零部件、基础电子元器件、基础软件、基础材料、基础工艺、高端仪器设备、集成电路、网络安全等领域关键核心技术、产品、装备攻关和示范应用。
【国内动态】

2.华为云获得盐南高新区政务云服务项目一期(城市驾驶舱)3600万元采购订单

6月30日,盐南高新区政务云服务项目一期(城市驾驶舱)单一来源采购公示, 拟采购的货物或服务的预算金额为三年3600万元。拟采购的货物或服务包括云资源池(IaaS层服务)、PaaS层服务、云安全等。PaaS层服务建设统建共享、可重用和可扩展的公共应用能力平台,提供中间件、容器、微服务、数据库等应用支撑软件。云安全要求平台达到等保三级的安全标准以及提供各类型的安全服务满足城市驾驶舱的系统安全需求。 拟定供应商为华为云计算技术有限公司。

3.中国移动正式进军芯片制造业


中移物联网全资子公司芯昇科技有限公司于2021年7月正式独立运营。7月2日,芯昇科技有限公司成立仪式在北京隆重举行,公司将围绕物联网芯片国产化,解决芯片内核卡脖子问题,以促进国家集成电路产业振兴为目标,开展产品研发、生态建设及行业推广工作。

4.我国人工智能专利申请量达到世界第一

近日在苏州举行的中国人工智能产业2020年年会上发布的《2020年中国人工智能发展报告》显示,在过去10年里,全球人工智能专利申请超过52万件。其中,我国人工智能专利申请量近39万件(38.9571万件),占全球总量的近3/4(74.7%),居世界第一。

5.台积电、联电、中芯国际均计划28nm芯片扩产

据报道,随着半导体短缺的发酵,台积电、联电、中芯国际等晶圆代工厂商都开始加快扩充28nm节点产能。业内消息人士称,因为汽车芯片、显示驱动IC、电源管理芯片、物联网连接IC、Wi-Fi6和其他网络芯片都需要28nm工艺制造。相关芯片供应商已经在代工厂排队以获得更多的产能。

6.大数据杀熟最高可处上一年度销售总额千分之五罚款

市场监管总局发布《关于对公开征求意见的公告》,并向社会公开征求意见。征求意见稿中提到,“大数据杀熟”、“补贴倾销”等“新业态中的价格违法行为”将被给予警告,可以并处上一年度销售总额1‰以上5‰以下的罚款;情节严重的,将被责令停业整顿,或者吊销营业执照。

7.国家网信办:应用商店下架“滴滴出行”App

根据举报,经检测核实,“滴滴出行”App存在严重违法违规收集使用个人信息问题。国家互联网信息办公室依据《中华人民共和国网络安全法》相关规定,通知应用商店下架“滴滴出行”App,要求滴滴出行科技有限公司严格按照法律要求,参照国家有关标准,认真整改存在的问题,切实保障广大用户个人信息安全。“滴滴出行”回应称,将暂停新用户注册,认真整改,不断提升风险防范意识和技术能力,持续保护用户隐私和数据安全。

8.全国首个“产业云脑”上线

近日,青岛市工业互联网企业综合服务平台正式上线。该平台是“工赋青岛”计划的核心建设内容。平台已链接24个政府部门,提供830项具体场景的公共服务,以及281项面向企业的赋能服务,15655个赋能应用,完成与山东政务网、卡奥斯平台用户体系的互联互通,实现人力、财务、税务、法务等相关业务的一站式办理。

9.首列中国标准地铁列车在郑州下线,拥有完全自主知识产权

由中国中车承担研制的我国首列中国标准地铁列车在郑州下线,标志着我国在地铁车辆技术领域取得重大创新突破。据介绍,中国标准地铁列车是以中国标准为主导,采用标准化、模块化、系列化的设计理念,继承既有地铁列车运用经验并结合国内地铁用户需求自主开发的、具有技术引领性的全新产品平台。中国标准地铁列车拥有完全自主知识产权,“中国标准”覆盖率达到85%以上。

10.中国科学家实现世界最快实时量子随机数发生器,每秒产生188亿个

随机数是一种重要资源,在信息安全、密码学、科学仿真等众多领域都有应用需求。近日,中国科学技术大学教授潘建伟、张军等人联合浙江大学储涛教授研究组,通过研制硅基光子集成芯片和优化处理,实现了速率达18.8Gbps的世界最快实时量子随机数发生器。经传输测试,该量子随机数发生器的实时生成速率达到创世界纪录的18.8Gbps,相当于每秒钟产生188亿个随机数。这个研究成果,为开发低成本的商用量子随机数发生器单芯片奠定了技术基础。

11.我国首条中低速磁浮列车长沙磁浮快线提速至每小时140公里

7月1日,我国首条具有完全自主知识产权的中低速磁浮商业运营示范线——长沙磁浮快线提速至每小时140公里。据介绍,长沙磁浮快线连接长沙火车南站和长沙黄花机场,全长18.55公里,2016年5月6日试运营。此次提速是我国磁浮技术在走出实验室以后,在商用领域取得的又一突破。

12.富士康造车年内推出首款纯电车型

据报道,富士康将在年内推出电动汽车平台,该平台搭载达到L2级别的先进驾驶员辅助系统,这一技术与特斯拉和日产所使用的技术相类似。日本一位技术企业高管表示,2022年富士康还将推出更高级别的自动驾驶技术。除了自己造车之外,富士康还宣布将与美国电动汽车制造商Fisker合作打造电动车型,该车计划于2023年第四季度内投入量产。

13.华为宣布鹏城云脑II破记录

据报道,近日国际超算大会(ISC21)发布最新一期IO500排行榜,基于华为昇腾AI基础软硬件的“鹏城云脑II”再次刷新世界纪录,蝉联全系统输入输出和10节点规模系统两项世界冠军。华为介绍,“鹏城云脑II”是鹏城实验室与华为联合打造的人工智能大科学装置,用以AI领域诸如计算机视觉、自然语言、自动驾驶、智慧交通、智慧医疗等各类基础性研究与探索。

14.中企将以超低价格收购英国最大芯片厂

据报道,中国半导体公司闻泰科技旗下安世半导体将以约6300万英镑(约8700万美元)的价格收购英国最大的芯片制造商 NWF。交易谈判正在进行中,安世半导体最早将于下周一或周二宣布收购。NWF主要生产用于汽车电源应用的半导体芯片,目前私人持股。公司的芯片制造厂位于英国南威尔士的纽波特,始建于1982年,是英国为数不多的半导体制造商之一。

15.阿里巴巴宣布组织升级:推进板块治理,提升响应能力

阿里巴巴集团董事会主席兼首席执行官张勇日前发出全员信,宣布一系列组织升级决定,旨在面向未来打造更敏捷的新型组织,形成板块生态效应。阿里巴巴将基于地理位置服务的三大业务,即高德、本地生活和飞猪,组成生活服务板块,由俞永福代表集团分管,向张勇汇报。李永和担任本地生活事业群总裁,原CEO王磊另有任用。

16.中兴发布“5G智能T恤”

这款T恤是完全纺织的、可正常水洗使用,其基于革命性的新一代可穿戴技术,可监测到多项重要体征指标,包括呼吸行为、汗液成分、肌肉力量、体温等,通过分析实现对人身体健康的监控及预警,并通过低时延、高可靠的5G技术传输至医疗健康控制中心或个人智能终端。
【国际动态】
17.高通推出多款5G新品携手全球合作伙伴加速5G毫米波部署

近日,在世界移动通信大会(MWC)上,高通宣布将与包括三星、HMDGlobal、TCL、中兴、小米在内的超35家公司联手,推动5G毫米波在全球的推广。此外,高通还推出了新一代5G移动平台骁龙888Plus、第2代面向小基站的高通5GRAN平台以及高通5GDUX100加速卡。据高通介绍,骁龙888Plus芯片预计在2021年第三季度正式商用,华硕、小米、摩托罗拉、vivo等厂商确认会推出相关终端。

18.首发GAA晶体管技术,三星3nm工艺成功流片

三星选择的GAA环绕栅极晶体管工艺技术可以通过使用纳米片设备制造出MBCFET(多桥-通道场效应管),该技术可以显著增强晶体管性能,主要取代FinFET晶体管技术。根据三星的说法,与5nm制造工艺相比,3nmGAA技术的逻辑面积效率提高了35%以上,功耗降低了50%,性能提高了约30%。

19.韩国将半导体、二次电池、疫苗定为国家战略技术三大领域

韩国政府已将半导体、二次电池、疫苗三大领域指定为国家战略技术,为设备投资提供 2万亿韩元(约114.4亿元人民币)以上的融资支持,并立法提供税务与金融支持,争取创造15万个以上工作岗位。


【本期深度观察】
20.碳化硅:第三代芯片材料,国产替代市场巨大

硅是目前制造芯片和半导体器件最广泛的原材料,90%以上的半导体产品是以硅为原材料制成的。然而受材料本身特性的限制,硅基功率器件已经渐渐难以满足5G基站、新能源车及高铁等新兴应用对器件高功率及高频性能的需求。

碳化硅是第三代半导体材料,作为宽禁带半导体材料的一种,与硅的主要差别在禁带宽度上,这让同性能的碳化硅器件尺寸缩小到硅基的十分之一,能量损失减少了四分之三,成为制备高压及高频器件新的衬底材料。碳化硅器件具备广阔的应用领域和市场空间,2019年全球碳化硅功率器件市场规模为5.41亿美元,预计2025年将增长至25.62亿美元,年化复合增速约30%。

(1)碳化硅,第三代半导体材料

第三代半导体材料又称宽禁带半导体材料,和传统硅材料主要的区别在禁带宽度上。禁带宽度是判断一种半导体材料击穿电压高低的重要指标,禁带宽度数值越大,则该种材料制成器件的耐高压能力越强。以碳化硅为代表的第三代半导体材料往往具备更宽的禁带宽度,因此也被称为宽禁带半导体材料(大于2.3eV)。

由于氮化镓在材料制备环节仍有技术难度,当前具备大规模量产条件的可用于制备功率器件的第三代半导体材料仅有碳化硅。根据天科合达招股书数据,4H型碳化硅的禁带宽度为3.2eV,是硅材料禁带宽度1.1eV的约3倍,这使得其击穿电场强度达到了硅的约7倍,非常适合用来制备功率器件。

碳化硅材料能够把器件体积做的越来越小,能量密度越来越大,这也是为什么几乎全球的半导体巨头都在不断研发碳化硅器件的原因。根据ROHM的数据,一款5kW的LLCDC/DC转换器,其电源控制板由碳化硅替代硅基器件后,重量从7kg减少到0.9kg,体积从8755cc降低到1350cc。

优异的性能使得碳化硅材料应用领域广阔,目前主流的器件种类为功率器件(碳化硅基碳化硅)和射频器件(碳化硅基氮化镓),可以说需要高压和高频器件的应用场景,都是碳化硅潜在替代的市场。尤其是对电力转换需求频繁、使用条件苛刻及对模块体积和重量等有要求的场景,碳化硅器件优势明显。

碳化硅使功率器件突破了传统硅基器件性能的上限,未来具备广阔的市场空间。根据报告,2019年全球碳化硅功率器件市场规模为5.41亿美元,预计2025年将增长至25.62亿美元,年化复合增速约30%。

(2)技术难度高,海外巨头统治市场

碳化硅与硅基器件的原理相似,但碳化硅无论是材料还是器件的制造难度,都显著高于传统硅基。其中大部分的难度都是碳化硅材料高熔点和高硬度所需特殊工艺带来的。碳化硅器件的生产环节主要包括衬底制备、外延和器件制造封测三大步骤。各步骤中难度和价值量最高的是衬底制备环节,而衬底制备环节中晶体生长是最困难的步骤。

碳化硅衬底的主要制备工序为,将高纯的碳化硅粉在特殊温度下,采用物理气相传输法(PVT)生长不同尺寸的碳化硅晶锭,再经过切割、研磨等多道工序产出碳化硅衬底。碳化硅晶体生长难度高,工艺是核心。碳化硅性能有明显优势,却始终未能转换成市场规模,最主要的原因是碳化硅衬底制造困难。在技术难点的影响下,能够稳定量产大尺寸碳化硅衬底的企业较少,这也使得碳化硅器件成本较高。

碳化硅器件制造必须要经过外延步骤,外延质量对器件性能影响很大。碳化硅基器件与传统的硅器件不同,碳化硅衬底的质量和表面特性不能满足直接制造器件的要求,因此在制造大功率和高压高频器件时,不能直接在碳化硅衬底上制作器件,而必须在单晶衬底上额外沉积一层高质量的外延材料,并在外延层上制造各类器件。因此外延的质量对器件性能的影响非常大。外延的质量又受到衬底质量的影响。在外延过程中产生的缺陷,很多都是从衬底中直接复制来的,因此衬底的质量和加工水平对于外延的缺陷控制也十分关键。

碳化硅功率器件制造原理与传统硅基相似,但因为材料性质的改变,所需设备和技术难度有增加。碳化硅产业链大部分难点在衬底生长环节,不过在器件制造过程中的难度也有所增加。碳化硅器件的产业链主要由上游衬底材料及外延、中游器件制造和下游应用,以及各环节所用设备构成。近年来,国内厂商追赶进度明显,产业链布局完善,各个环节也都出现了大量的国内参与者。

(3)碳化硅:中国半导体新机遇

从碳化硅本身来看,其对传统硅基功率器件的替代是顺应时代和科技趋势的必然。下游需求的热点已经逐步从智能手机和4G为代表的移动互联网时代,转向智能汽车和5G为代表的的物联网时代,在新的时代背景下,功率器件大放异彩的机会已经来临。

碳化硅器件的爆发离不开下游需求的持续扩张,终端厂商正积极导入。碳化硅材料和器件的优异性能市场早有认识,但是近几年才逐步形成产业规模,除了因为技术的成熟外,下游应用端对更高性能器件有着迫切的需求,也促使各下游积极验证和导入碳化硅产品。

产业链各环节产能增长,但供给仍然不足。供需错配下,供给端已成为碳化硅重要的制约因素,技术优势带来的稳定产能将是重要的竞争力。在旺盛的需求下,具备量产能力的厂商大都会受到市场的青睐和认可,尚无须忧虑产业出现充分的竞争,因此企业加强自身的研发和技术攻关,制造出高性能、高良率和可靠性的产品是当前的第一要义,更大的产能储备将是最为重要的竞争力。

同时,碳化硅器件与传统产品价差正在持续缩小。价格下降幅度会显著提高碳化硅器件的替代速度,从而反向刺激需求,形成正向循环。目前碳化硅器件价格已经下降到高端新能源车型可以接受的程度,随着晶圆尺寸做大和良率不断提升,未来仍有降本空间,碳化硅功率器件有望逐步向中低端车型渗透。

国内半导体厂商在积极发挥自身优势,大力布局第三代半导体行业。第三代半导体对我国而言意义非凡,是中国大陆半导体(尤其是功率和射频器件)追赶的极佳突破口。碳化硅器件的意义不仅在于其本身的优异性能,其更是会对产业带来全方位的带动,碳化硅有望引领中国半导体进入黄金时代。

 深圳市蜂群物联网应用研究院(以下简称:深物联研究院)是由深圳市蜂群产业服务集团有限公司与深圳市物联网协会于2017年共同重组发起设立的科技成果转化平台,是民间枢纽型、新型研发机构。深物联研究院坚持以"群策创新,实践至上”的理念。深物联研究院坚持国际化与产学研一体化路线,用生态方法解决物联网技术和市场碎片化问题,组织联合技术攻关科技成果转化,推动物联网领域核心关键技术在完整生态体系下得其所、尽其用,打通物联网场景化应用最后一公里;推动实业与智能产业的深度融合和转型升级。深物联研究院依托深圳市蜂群产业服务集团的高端产业服务能力和深圳市物联网协会的优势产业资源,开展产业集群运营生态解决方案、企业数字化转型与产业升级、人才引进孵化与科技创新咨询服务,形成了独特的生态科技创新服务能力。





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来自:物联网之声
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