半导体行业观察
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EUV光刻,关键一环
半导体行业观察· 2026-01-20 10:02
文章核心观点 - 文章旨在为半导体行业以外的研究人员提供一份通用指南,详细阐述将新型极紫外光刻胶材料引入先进晶圆厂所需满足的先决条件和关键步骤,以弥补学术界与工业界在材料引入流程上的知识空白 [1][7] 从DUV到EUV光刻的技术演进与挑战 - 深紫外光刻技术几十年来是行业基石,依赖化学放大光刻胶 [3] - 对更小特征尺寸的追求促使行业转向极紫外光刻技术,但有机材料在EUV光下吸收率低,需要探索新型光刻胶材料 [3] - EUV光子能量高,使反应机制从DUV的外层电子光化学反应转变为辐射驱动化学反应,带来一系列挑战 [4] - 评估EUV光刻胶的关键指标是分辨率、线边缘粗糙度、灵敏度和随机失效之间的权衡 [4] - 理想EUV光刻胶最好是单组分体系,由电子诱导反应驱动溶解度切换,并具有高EUV吸收截面以补偿低光通量 [4] - 高数值孔径EUV光刻技术被引入以进一步提高分辨率,但焦深减小需使用更薄光刻胶层,这进一步凸显了高吸收率金属基光刻胶的重要性 [6] 新型光刻胶材料的研究趋势与引入障碍 - 近期研究重点集中在高吸收率的含金属光刻胶和新型溶解度切换化学方法上 [5] - 含金属光刻胶的EUV吸收截面远高于有机材料,但其引入带来了交叉污染风险,可能改变衬底电学和机械性能 [6] - 学术界对EUV光刻胶研究兴趣空前,但在工业环境中引入新材料存在限制,主要源于复杂的工艺控制、工具污染风险以及工业流程的保密性 [1][6][7] 晶圆厂光刻胶图案化工艺流程详解 - 光刻胶从涂覆到剥离的流程在晶圆厂中相当复杂,受多种因素影响 [9] - 在涂布/显影轨道中,光刻胶通过自动点胶系统涂覆到硅晶圆上,涂覆一片300毫米晶圆约需3到5毫升光刻胶 [10][12] - 旋涂会产生边缘胶珠,需通过边缘胶珠去除工艺用溶剂流清洁,以防止在晶圆转移时成为污染源 [14][16] - 涂覆后需进行后涂覆烘烤以去除溶剂,并有清洗步骤清除晶圆背面颗粒,防止其在曝光或计量时导致晶圆偏离焦平面 [16] - EUV扫描仪采用反射光学系统,使用激光等离子体技术产生13.5nm波段的EUV光,系统内需维持特定压力以保护光学元件 [18] - 显影后的干法刻蚀工艺将图案转移到衬底,此过程产生的挥发性副产物可能造成工具污染,引入含金属光刻胶时此风险较高 [19] 材料引入的先决条件:安全与污染控制 - 首要文件是材料安全数据表,需包含化学成分、物理性质、健康危害及预防措施等信息 [20] - MSDS需关注光刻胶溶剂的熔点和闪点,因轨道中加热温度可达50至250°C,高蒸气压溶剂可能不适用 [21] - 光刻胶的金属痕量含量必须极低,金属污染会严重降低器件性能和可靠性 [22] - 污染危害取决于交叉污染风险、对器件性能的影响及检测能力,不同金属危害程度不同 [22] - 例如,碱金属因熔点低、蒸气压高且难以检测,危害极大;而锡或锑等金属危害相对较小 [24][27] - 评估污染需测量光刻胶溶液中的痕量元素,通常使用电感耦合等离子体质谱法,安全限值在十亿分之一范围内 [26] - 洁净室设备上的痕量污染规格限值以原子/平方厘米为单位规定,主流CMOS工厂通常将10^10 atoms/cm²作为晶圆背面金属污染的最大允许限值 [27][28] - 需进行晶圆涂覆前后的TXRF分析来评估交叉污染风险,若安全容差更低则需采用气相分解-电感耦合等离子体质谱法 [28] 材料引入的先决条件:工艺兼容性测试 - 光刻胶必须与轨道工具内预装的清洗、冲洗溶剂相容且可溶 [30] - 需进行溶液老化测试,确保光刻胶在轨道溶剂中能保持溶解状态数周且无沉淀,因某些配方形成的微小沉淀会堵塞管路 [30] - 需将轨道溶剂与光刻胶溶液按不同比例混合,检查是否产生雾化或沉淀,以确认相容性 [33] 材料引入的先决条件:EUV扫描仪曝光豁免 - 在EUV扫描仪中引入新型光刻胶需要获得设备制造商ASML的豁免,因为光刻胶释放的物质可能与扫描仪内的氢等离子体相互作用,污染反射镜 [39] - 评估要求包括确定材料中非标准元素的原子百分比、其键合性质以及有机壳层的物理性质 [39] - 关键是通过极紫外诱导残余气体分析技术,分析光刻胶在EUV照射下释放的气体物质性质,并结合热力学分析评估其反应活性 [39][40] - 需要监测光刻胶中是否有金属或腐蚀性物质脱气,例如锡基光刻胶在EUV照射下未检测到锡脱气,则对扫描仪环境相对无害 [42] 总结:从实验室到晶圆厂的全流程 - 将新型EUV光刻胶引入晶圆厂测试需满足一系列先决条件,以确保符合安全和合规要求 [44] - 关键步骤包括:准备完整的材料安全数据表、进行痕量金属污染检测、溶剂兼容性与溶液老化测试、以及为在EUV扫描仪曝光申请ASML豁免 [44] - 尽管具体步骤可能因材料性质和晶圆厂需求而异,但本文提供的指导原则为相关人员奠定了坚实基础 [46]
芯片设备,创历史新高
半导体行业观察· 2026-01-19 09:54
日本半导体设备销售预测上修 - 日本半导体制造装置协会上修2025年度日本制芯片设备销售额预测至4兆9,111亿日圆,较2024年度增长3.0%,将连续第二年创历史新高[1] - 协会预测2026年度日本芯片设备销售额将首次突破5兆日圆大关,达到5兆5,004亿日圆,较前次预测上修,年增率达12.0%[1] - 协会预测2027年度销售额将进一步上修至5兆6,104亿日圆,年增2.0%,有望实现连续第四年创历史新高,2025-2027年度年均复合成长率预估为5.6%[2] - 日本芯片设备全球市占率以销售额换算达到三成,仅次于美国位居全球第二[2] - 2025年11月日本制芯片设备销售额为4,206亿7,000万日圆,较去年同期增加3.7%,连续第23个月增长,创下历年同月历史新高[2] - 2025年1-11月累计销售额达4兆6,350亿2,100万日圆,较去年同期大增16.1%,远超2024年同期并创历史新高[2] 全球半导体市场增长预测 - 世界半导体贸易统计协会预测,受AI数据中心投资推动,2026年全球半导体销售额将年增26.3%至9,754.60亿美元,逼近1兆美元大关,连续第三年创历史新高[3] 全球半导体设备市场预测上修 - 国际半导体产业协会预测,2025年全球芯片设备销售额将年增13.7%至1,330亿美元,创历史新高,并预计2026年将增长至1,450亿美元,2027年增长至1,560亿美元,持续改写历史纪录[5] - 协会首席执行官指出,支撑AI需求的投资较预期更加活络,因此上修了芯片设备销售预估,2027年销售额将史上首度突破1,500亿美元大关[5] - 推动芯片设备销售增长的主要驱动力来自先进逻辑、记忆体、先进封装技术导入等AI相关投资[5] 全球前段制程设备销售预测 - 国际半导体产业协会预测,2025年全球前段制程制造设备销售额将年增11.0%至1,157亿美元,高于2024年的1,040亿美元并续创历史新高[6] - 上修预测主要反映AI运算推动DRAM及HBM投资超乎预期的活络,以及中国持续扩大产能带来的重大贡献[6][7] - 因先进逻辑及记忆体需求增加,2026年全球前段制程设备销售额预估将年增9.0%,2027年进一步年增7.3%至1,352亿美元[7] 主要地区设备投资展望 - 截至2027年,中国大陆、中国台湾、南韩有望持续维持芯片设备采购额前三大位置[7] - 在预测期间内,因中国将持续对成熟制程、特定先进节点进行投资,预估将维持龙头位置,不过2026年以后成长将放缓[7] - 在台湾,藉由大规模扩增最先进产能,2025年设备投资预估将持续稳健[7] - 在南韩,因对包含HBM在内的先进记忆体技术进行巨额投资,将支撑设备销售[7] - 在其他区域,藉由政府奖励、在地化布局以及扩大特殊用途产品产能,预估2026年和2027年的投资将会增加[7] 行业增长核心驱动因素 - 台湾晶圆代工厂的2纳米投资全面展开,以及以HBM为中心的DRAM投资稳健,是日本设备销售预测上修的关键原因[1] - AI相关需求持续维持在高水准,是支撑日本及全球半导体设备销售长期增长的核心动力[1][2][5] - DRAM投资持续扩大,以及预期AI伺服器用先进逻辑芯片投资增长,共同推动市场前景[1]
晶圆巨头,“放弃”八英寸
半导体行业观察· 2026-01-19 09:54
全球晶圆代工市场格局变化 - 全球领先的晶圆代工厂台积电和三星电子正在缩减传统工艺业务,台积电已通知客户将于明年关闭6英寸和8英寸晶圆生产线,三星电子预计也将缩减部分8英寸晶圆产能 [1] - 市场研究公司TrendForce预测,由于台积电和三星电子削减产能,今年全球8英寸晶圆产量将比上年下降约2.4% [1] - 台积电和三星电子正集中资源研发利润更高的先进制程工艺,台积电计划今年投资520亿至560亿美元用于资本支出,比市场预期高出20%以上,并将2029年的营收增长率目标从年均20%上调至25% [2] 传统工艺节点需求与市场动态 - 8英寸工艺虽单片芯片产量低于主流12英寸工艺,但更适合多品种、小批量生产,是中小型晶圆代工厂的重点,家用电器、汽车和数据中心使用的功率半导体主要采用8英寸生产线 [1] - 随着人工智能产业发展,设备芯片数量增加推动了对功率控制的需求,进而推动了对8英寸等传统工艺的需求,TrendForce预计今年旧工艺节点的价格将上涨约5%至20% [1] - 由于需求激增,中国晶圆厂已将8英寸芯片工艺价格上调约10%,华虹半导体的部分8英寸芯片生产线利用率已接近100% [2] 中国晶圆代工厂的机遇与挑战 - 随着台积电和三星电子等领先企业缩减传统业务,中国的中芯国际和华虹半导体等晶圆代工厂正在收紧业务以扩大市场份额,成为满足8英寸芯片需求的替代方案 [1][2] - 分析人士表示,随着美国对中国先进半导体实施限制,中国正在加强其在旧节点方面的能力,并在8英寸晶圆代工市场站稳脚跟,台积电和三星电子的业务缩减将使中国厂商受益 [2] - 中美半导体行业冲突可能带来风险,全球整车制造商为减少对中国零部件的依赖,可能不愿通过中国代工厂生产半导体,老旧制程的需求可能会转向联电、东部高科等其他厂商 [2]
特斯拉芯片路线图发布
半导体行业观察· 2026-01-19 09:54
特斯拉的AI芯片战略与开发节奏 - 公司计划大幅加快AI芯片开发周期,目标是每9个月发布一款新的人工智能处理器,从AI5到AI9 [1] - 公司当前硬件发布速度慢于AMD和英伟达,主要原因是汽车芯片需满足极高的冗余性和安全性认证要求,如ISO 26262标准 [1] - 实现9个月设计周期的现实路径是基于平台的增量迭代,复用核心架构、编程模型、内存层次结构等,而非全新设计 [2] 混合精度桥接技术:核心创新 - 公司开发了“混合精度桥”技术,通过数学转换,使低成本、低功耗的8位硬件能执行高精度的32位旋转位置编码运算,突破硬件限制 [4] - 该技术通过将对数转换和预计算的“速查表”结合,在8位硬件中传输数据而不丢失精度,解决了精度与性能的博弈问题 [5][6] - 使用通过霍纳方法优化的泰勒级数展开,在极短的时钟周期内,以32位精度将数据从对数状态恢复为实数角度 [7] 硬件效率优化技术 - 通过数据拼接技术,利用8位总线传输16位精度数据,将芯片上现有线路的带宽提升一倍,无需物理重新设计硬件 [8] - 芯片集成了原生稀疏加速技术,采用基于坐标的系统仅处理非零值,将AI5芯片的吞吐量提高一倍,同时显著降低能耗 [15] - 通过优化KV缓存,将位置的对数直接存储,减少了50%或更多的内存占用,使相同RAM容量下可存储的“历史记录”翻倍(最多12.8万个标记) [11] 提升AI系统性能与稳定性 - 混合精度管道通过保持高位置分辨率,解决了长上下文记忆中的位置漂移问题,使AI能准确记住30秒或更久前被遮挡的物体(如停车标志) [10] - 采用分页注意力机制,将内存分割成小“页面”动态分配,增加可同时追踪的物体数量,避免系统延迟 [11] - 设计“只读”安全锁和固定“注意力接收器”令牌,防止数据被意外覆盖或神经网络在长时间运行后崩溃,确保系统稳定 [12][13] 多模态感知与训练优化 - 混合精度桥接技术同样应用于音频处理,使系统能使用8位硬件处理巨大的声音动态范围,精准识别从微弱声响到刺耳警报的各种环境声音 [16] - 采用量化感知训练,在训练阶段模拟硬件的舍入误差和噪声,使神经网络预先适应8位限制,确保部署后的准确性 [17] 战略影响与未来愿景 - 该技术是下一代自动驾驶硬件路线图的数学前提,预计将解锁性能是现有硬件40倍的AI5芯片 [18] - 通过将32位数据压缩成8位数据包,有效带宽提高四倍,使芯片能充分利用计算阵列,并支持“半光罩”设计以提高制造良率 [18] - 大幅降低计算功耗,将Optimus机器人的计算功率预算从500W以上削减到100W以下,使其能在8小时工作班次中稳定运行而不过热 [18][19] - 技术确保了公司的战略独立性,使其摆脱英伟达CUDA生态系统的束缚,并可采用双代工厂策略降低供应链风险 [20] - 低功耗架构为将世界级AI模型移植到智能家居、智能手机等边缘设备铺平道路,实现边缘高效计算而无需依赖云服务器 [20]
推理芯片的四种方案,David Patterson撰文
半导体行业观察· 2026-01-19 09:54
文章核心观点 - 大型语言模型推理正面临硬件危机,其核心挑战已从计算能力转向内存和互连延迟,特别是自回归解码阶段[3][5] - 当前主流的GPU/TPU架构并非为LLM推理设计,在解码阶段存在内存带宽不足和互连延迟高两大效率低下问题[10][11][21] - 为解决上述挑战,文章提出了四个关键的硬件架构研究方向:高带宽闪存、近内存处理、3D内存逻辑堆叠和低延迟互连[3][24] - 评估AI系统效率的指标需要转变,应更关注性能/总拥有成本、性能/功耗和性能/二氧化碳排放量,而非单纯追求浮点运算性能[25][26] - 这些硬件创新方向不仅适用于数据中心,也可能为移动设备上的LLM推理提供解决方案[3][36] LLM推理的挑战与趋势 - **推理与训练的本质区别**:LLM推理包含预填充和解码两个阶段,预填充受计算限制,而自回归解码本质上是顺序的,受内存限制[7] - **内存是主要瓶颈**:自回归解码使推理受限于内存,而AI处理器的内存带宽增长速度远低于计算能力,例如NVIDIA GPU在2012-2022年间浮点运算性能增长80倍,带宽仅增长17倍[11][12] - **HBM成本攀升**:HBM的成本在增加,从2023年到2025年,其容量和带宽的标准化价格均上涨了1.35倍,而标准DDR4 DRAM的成本同期在下降[16] - **DRAM密度增长放缓**:DRAM芯片密度增长显著放缓,实现四倍增长所需时间从过去的3-6年延长至超过10年[17] - **端到端延迟要求苛刻**:面向用户的推理需要低延迟响应,可能要求秒级甚至更短,而长输入/输出序列、推理模型等趋势进一步增加了延迟挑战[20][21][22] - **互连延迟比带宽更重要**:对于LLM推理中频繁发送的小规模网络消息,延迟成为比带宽更关键的因素[21][22] - **新兴趋势加剧挑战**:专家混合模型、推理模型、多模态、长上下文、检索增强生成等趋势普遍增加了对内存容量、带宽和互连的需求,仅扩散模型主要增加计算需求[5][9][23] 四个硬件研究方向 高带宽闪存 - **核心概念**:通过堆叠闪存芯片,结合HBM级别的高带宽与闪存的大容量,可使每个节点的内存容量提升10倍[28] - **优势**:容量显著高于HBM,可持续扩展性强,闪存容量每三年翻一番,有助于缩小系统尺寸,降低功耗、总拥有成本和二氧化碳排放量[28][32] - **适用场景**:适用于存储推理过程中冻结的权重或变化缓慢的上下文,例如支持巨型MoE模型或存储Web语料库、代码数据库等[31][32][35] - **局限性**:存在写入耐久性有限和基于页面的读取延迟较高的问题,因此无法完全取代HBM,系统仍需DRAM存储频繁更新的数据[28][31] 近内存处理与内存内处理 - **概念区分**:内存内处理将处理器和内存集成在同一芯片上,而近内存处理中两者位于相邻但独立的芯片上[33] - **PNM的优势**:对于数据中心LLM推理,近内存处理在软件分片灵活性、逻辑性能功耗面积、内存密度、商用内存定价和散热预算方面优于内存内处理[34][36] - **移动设备的差异**:移动设备因负载更轻、分片更简单,内存内处理的弱点不那么突出,可能更具可行性[36] 3D内存逻辑堆叠 - **核心价值**:通过垂直硅通孔实现宽而密的内存接口,从而在低功耗下获得高带宽[37] - **两种形式**:一是基于HBM芯片的计算方案,可复用HBM设计并降低功耗;二是定制3D解决方案,可实现比HBM更高的带宽和能效[37] - **面临挑战**:主要包括散热问题、内存与逻辑耦合的接口标准化,以及软件如何适应新的带宽/容量/计算比例[37] 低延迟互连 - **优化方向**:针对推理对延迟敏感的特性,重新权衡网络延迟与带宽,研究高连通性拓扑和网络内处理等技术[38][41] - **具体方案**:采用树形、蜻蜓形等高连通性拓扑减少网络跳数;利用网络内处理加速广播、全归约等集合通信操作;在芯片设计上优化小数据包处理和网络接口位置[41] - **可靠性协同设计**:通过本地备用节点、容忍不完美通信等机制,降低故障对延迟的影响[41] 行业现状与效率指标 - **研究与实践脱节**:计算机体系结构领域的研究与业界实践存在脱节,例如业界在顶级会议上的论文比例从1976年的约40%降至2025年的4%以下[5] - **市场增长迅速**:预计未来5-8年,推理芯片的年销售额将增长4-6倍[5] - **现有硬件不匹配**:当前以高浮点运算性能、多HBM堆栈和带宽优化互连为特点的AI硬件理念,与LLM解码推理的需求不匹配[43] - **效率指标转变**:现代AI系统设计应更关注性能/总拥有成本、性能/功耗和性能/二氧化碳当量排放等实际效率指标,而非单纯追求峰值算力[25][26]
一颗4.1亿像素的CIS芯片
半导体行业观察· 2026-01-19 09:54
公众号记得加星标⭐️,第一时间看推送不会错过。 佳能的4.1亿像素全画幅传感器被誉为24K怪兽,但最新发布的技术手册明确指出一点:这并非电影 传感器,也从未打算将其定位为电影传感器。相反,它是佳能旗舰级CMOS传感器的代表作,展现了 该公司为追求长期影像领先地位而愿意在传感器制造领域投入的决心,而电影则被置于下游而非核心 地位。 为什么这款传感器最初并非为电影而设计? 这份宣传册彻底消除了佳能410MP传感器的设计意图。其架构优先考虑极高的空间分辨率和数据吞吐 量,而非运动成像所需的时域和色调细节。410MP分辨率下8帧/秒的全帧读取模式以及仅通过将像素 压缩至100MP才能实现的24帧/秒模式,并非视频流水线。它们是专为精密成像、检测和科学采集而 设计的数据采集模式,在这些应用中,运动连续性远不如可测量的细节重要。传感器的物理特性也印 证了这一点。1.5μm的像素间距、卷帘快门操作、有限的满阱容量以及适用于固定式主动冷却系统的 功耗和散热设计,都使其完全超出了电影摄影机的设计范围。这些都是有意为之的选择,体现了该传 感器旨在探索制造极限而非满足片场实际拍摄需求。从这个角度来看,缺乏电影专用功能并非缺陷。 这 ...
磷化铟,异军突起
半导体行业观察· 2026-01-19 09:54
文章核心观点 - AI科技浪潮正推动光通信产业进入新材料革命时代,磷化铟因其直接能隙、极高电子迁移率及高耐热抗辐射三大特性,成为AI服务器和数据中心光通信传输的关键材料,有望解决高功耗和高速传输需求 [1] - 磷化铟是化合物半导体的重要组成部分,其技术在过去20多年已相当完备,随着AI数据中心、5G毫米波和低轨卫星通信等新兴应用需求打开,该材料产业面临从利基市场向更广泛应用领域扩张的重大机遇 [2][4] 磷化铟的材料特性与AI应用优势 - 具备直接能隙特性,可将电能高效转化为光能,电光转换效率高,有助于降低AI服务器功耗,缓解数据中心耗电量大的问题 [1] - 具有极高电子迁移率,电子移动速度极快,可支持800G、1.6T等高速传输规格,提升AI数据中心信息接收与反馈效率 [1] - 具备高耐热性与抗辐射特性,使基于该材料的光通信芯片或模组在AI服务器长时间高温运行下更稳定可靠 [1] 磷化铟在高速电子元件领域的应用 - 以磷化铟为衬底的高速电子元件速度表现是当前人类所能制作元件的极致,主要应用于30~300 GHz的次毫米波频段 [3] - 磷化铟异质结双极性晶体管被认为是梦幻的超高速电子元件,其InP/InGaAs异质结构优于砷化镓HBT和HEMT,有望解决5G毫米波手机功率放大器效率低于50%的瓶颈,推动毫米波移动通信普及 [3] - 随着5G移动通信和低轨道卫星通信进入毫米波时代,以及对带宽的持续需求,载波频率向更高频发展,磷化铟的重要性日益凸显 [3] 磷化铟在光通信领域的应用 - 在光通信所需的半导体激光器中扮演举足轻重的角色,以磷化铟为衬底的半导体激光器是实现1.55微米波长(光纤内传输能量损耗最低)的关键 [4] - 过去该应用主要局限于长距离光纤通信等利基市场,但随着云端数据中心快速成长,需求水涨船高,半导体激光器需承载高达每秒100 Gbit的数据,这一切都依赖磷化铟化合物半导体 [4] 磷化铟产业现状与前景 - 长期以来,磷化铟应用领域小众,产业规模相对狭隘,导致其价格昂贵的刻板印象,甚至有些产品仍在使用2英寸晶圆 [4] - 随着AI数据中心、高速传输、5G毫米波等应用出海口逐步打开,以及其技术已相当完备,若能超前部署,将是重要产业机会 [4]
芯片巨头确认,发巨额奖金
半导体行业观察· 2026-01-19 09:54
文章核心观点 - 全球存储芯片超级周期推动三星电子和SK海力士获得历史性利润,两家公司因此向员工发放多年来最高额的绩效奖金,反映了半导体行业,特别是存储芯片领域的强劲复苏 [1][2] 三星电子奖金发放与业绩 - 三星半导体部门(设备解决方案部)员工将获得相当于基本年薪47%的奖金,涵盖存储器、系统级大规模集成和晶圆代工三大核心业务 [1] - 该奖金水平较2023年的0%大幅回升,略低于公司内部设定的50%上限 [1] - 三星移动部门(MX)的分红比例为全额50%,而消费电子和网络等其他部门的分红比例约为12% [1] - 三星第四季度营业利润创下20万亿韩元(约合136亿美元)的纪录,其中半导体部门贡献了约16万亿至17万亿韩元的利润 [1] SK海力士奖金发放与业绩 - SK海力士取消了奖金上限,将把今年总营业利润的10%用于利润分享计划 [2] - 基于全年营业利润预计达45万亿韩元及3.3万名员工计算,预计平均每位员工的奖金将超过1.4亿韩元,创历史新高 [2] - 奖金的80%将一次性支付,剩余20%在两年内分期支付 [2] - 公司重启员工持股计划,员工可选择将最多一半奖金兑换成公司股票,持有满一年可获得15%的现金溢价 [2] 行业背景与驱动因素 - 自2024年底以来,三星和SK海力士已将大部分芯片产能转向高带宽内存(HBM)的生产 [2] - HBM的生产晶圆产能约为标准DRAM的三倍,导致DDR5等通用内存供应紧张,推高了所有内存产品的价格 [2] - SK海力士在HBM市场占据主导地位,获得创纪录的盈利能力 [2] - 三星凭借更广泛的生产规模,同时受益于HBM需求增长和通用存储器价格上涨,并在通用存储器领域保持全球销量领先 [2] 后续计划 - 两家公司预计将于本月晚些时候发布详细的全年业绩报告 [3]
这颗DRAM,开创了一个时代
半导体行业观察· 2026-01-19 09:54
文章核心观点 - Mostek公司的MK4116和MK4164两款DRAM芯片在20世纪70年代末至80年代初,通过创新的地址复用方案和标准化设计,定义了微型计算机和个人电脑的内存架构,并推动了整个DRAM行业的标准化进程,其影响延续至现代内存技术 [1][8] 产品MK4116 (16Kbit DRAM) 的技术与市场影响 - MK4116于1977年推出,采用单晶体管动态单元和地址复用方案,将16Kbit容量集成于16引脚DIP封装,通过简洁的RAS/CAS协议解决了早期DRAM的时序和接口难题 [2] - 芯片内部结构为128x128矩阵,支持页面模式,在微处理器速度较慢的时代显著提升了系统吞吐量 [2] - 该芯片需要+12V、+5V和-5V三路供电,电源设计复杂,但其出货量惊人,被广泛应用于Apple II、Sinclair Spectrum、Commodore、Tandy等微型计算机,以及Williams和Atari的街机硬件,使得“16K DRAM”几乎成为“4116兼容DRAM”的代名词 [4] - 公司采用的NMOS工艺和双层多晶硅工艺制造的存储单元具有足够裕量,使得其他供应商能够轻松复制,MK4116不仅是一款产品,更成为了一种被广泛复制的架构 [4] 产品MK4164 (64Kbit DRAM) 的技术演进与行业变迁 - 作为MK4116的后继产品,MK4164将容量提升至64Kbit,采用单+5V电源供电,内置衬底偏置发生器,解决了早期存储器的多电压问题,简化了电源设计并提高了可靠性 [5] - 芯片将地址总线扩展至八条复用线路,内部阵列映射为128行256列,读出放大器组宽度增加一倍,但保留了动态操作和RAS驱动刷新模式,与现有控制器时序兼容 [5] - 速度等级约为120至150纳秒,足以满足4.77 MHz的IBM PC和8位微控制器的需求,展现了简洁易用的逻辑电平DRAM特性 [7] - 在从16Kbit向64Kbit过渡时期,日本内存制造商迅速崛起,价格战导致Mostek利润大幅缩水,尽管MK4164仍被广泛应用于无数IBM PC 5150主板并成为常见替换部件,但当256Kbit时代到来时,Mostek的市场主导地位已不复存在 [7] 历史地位与行业遗产 - MK4116和MK4164与英特尔1103 DRAM等经典芯片处于同一历史发展轨迹,它们高效解决了实际设计难题,成为一代工程师的首选 [8] - 两款芯片的真正成就在于标准化,它们定义了DRAM应有的形态、工作方式以及与内存控制器的通信规范,这些规范至今仍影响着现代SDRAM和DDR器件的底层逻辑 [8] - 它们驱动了微型计算机、街机、早期个人电脑的普及时代,达到了极高的普及程度 [8]
美国威胁韩国:存储芯片100%关税
半导体行业观察· 2026-01-18 11:32
文章核心观点 - 美国商务部长表示,未在美国投资的韩国和中国台湾存储芯片制造商可能面临高达100%的关税,除非它们承诺增加在美国本土的产量,这是其“产业政策”的一部分[1] - 美国政府通过关税威胁与贸易协议中的关税减免配额相结合,旨在激励半导体制造业回流美国,减少对芯片进口的依赖[1][2] 美国产业政策与关税措施 - 美国商务部长霍华德·卢特尼克明确表示,所有想要生产存储芯片的公司面临选择:支付100%关税或在美国建厂[1] - 根据与中国台湾的贸易协议,承诺在美建厂的企业可在建设期间免税进口当前产能2.5倍的产品,超过配额适用较低税率,设施完工后上限降至1.5倍[2] - 特朗普政府暂时推迟对大多数外国制造半导体征收关税,但可能在“不久的将来”宣布新关税及激励国内制造业的抵消计划[1] 主要半导体公司投资动态 - **美光科技**:在纽约州锡拉丘兹郊外破土动工新工厂,该综合体最终将拥有四座芯片制造厂,创造5万个新就业岗位,是纽约州历史上最大的私人投资[4][5] - **美光科技**:去年承诺在美国投资高达2000亿美元,其中1500亿美元用于国内制造,500亿美元用于研发[4] - **台积电**:据知情人士透露,将在美国再建至少四家芯片制造厂(在已计划的六家之上),需要约1000亿美元额外资本[3] - **三星电子**:2024年公布在美投资超过400亿美元的计划,包括170亿美元用于在得克萨斯州建设先进封装设施[3] - **SK海力士**:表示打算在印第安纳州花费近40亿美元用于先进封装,是其在美国150亿美元生产和研发投资的一部分[3] 行业背景与市场影响 - 美光、三星电子和SK海力士在高带宽存储芯片市场展开竞争,该芯片是推动人工智能的数据中心处理器的关键组件[2] - 由于人工智能数据中心需求激增,三家公司近几个月都警告供应有限[2] - 美光股价在消息公布后表现强劲:周五在纽约常规交易中上涨7.8%,当月累计上涨27%,2025年累计上涨239%[4] 贸易协议与投资承诺 - 作为将中国台湾商品关税定为15%的协议的一部分,中国台湾科技产业承诺在美国进行至少2500亿美元的直接投资[3] - 根据7月宣布的与韩国的协议,美国将对来自该国的大多数商品征收15%关税,同时暂时豁免芯片进口,协议包括一个3500亿美元的韩国对美投资基金[3]