半导体行业观察

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模拟的新突破:150G的DAC
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
技术突破 - IMEC宣布开发出一款7位、150 GSa/s的数模转换器(DAC),采用PAM-4调制,目标速度高达每通道300 Gb/s,为数据中心和超大规模计算架构提升互连速度铺平道路 [1] - 该DAC基于IMEC先进的5纳米FinFET CMOS平台构建,解决了高速链路设计中的功耗、延迟和信号完整性挑战 [1] - 新芯片实现了速度与能效的完美结合,目标是实现每通道200 Gb/s以上的数据速率,并最终达到400 Gb/s [1] 行业影响 - 150 GSa/s是一个里程碑,此前该技术只能在垂直集成实验室或专有工艺中实现,而IMEC的原型机将这一能力带入主流FinFET CMOS工艺 [2] - 该设计满足了行业向多通道、400 GbE及更高速率发展的需求,可以成为未来面向100 GHz带宽链路的300-400 GSa/s转换器的基础 [2] - 这一进步为欧洲模拟设计团队和半导体OEM厂商带来机遇,IMEC的工艺和架构专业知识可支撑下一代SerDes和光收发器ASIC [2] 欧洲半导体发展 - 与美国和亚洲厂商相比,欧洲在尖端DAC和ADC开发方面落后,IMEC的声明是一个战略信号,表明欧洲本土研发能够跟上全球OEM厂商需求 [2] - 这一重心调整将重塑欧洲芯片设计,焦点将从IP授权和传统工艺转向高速混合信号创新 [3] - IMEC计划下一步将采样率翻倍至300 GSa/s,并将带宽提升至100 GHz以上,为未来发展指明方向 [3] 全球竞争格局 - 全球竞争对手正朝着56 Tbit/s交换结构、AI加速器和百亿亿次级处理器的方向发展,这些都需要超高效的高速I/O [2] - 这一突破表明欧洲仍然能够在模拟IP领域保持领先地位,特别是在先进节点上实现实际吞吐量提升 [3]
中介层困局
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
中介层技术现状与挑战 - 电气中介层存在信号传输距离限制,插入损耗导致信号质量随距离下降,先进封装走线长度受限[1] - 硅中介层线路特征尺寸更小(0.5µm线宽/线距),有机中介层成本更低但尺寸更大(2µm线宽/线距)[2] - 金属厚度3µm的有机中介层线路横截面积仅6µm²,电阻特性显著,HBM连接线路长度可达7mm但速度受限(HBM4起始速度6.4Gbps)[2][3] 信号完整性解决方案 - 接地层发挥供电/阻抗控制/返回路径三重功能,采用"华夫格栅"结构(金属含量约50%)替代连续平面[7][8] - 射频电路需采用微带线/带状线技术控制阻抗,10GHz信号在15mm线路上需视为传输线[5] - 封装基板可作为替代方案,通过TSV技术降低厚度(ABF基板金属线更粗),但中介层仍保持尺寸优势[10] 光子技术突破 - 光子中介层(如Lightmatter Passage)实现8个光罩尺寸,波导连接点损耗极小,传输距离远超电气方案[11][12] - 光信号无回流问题,CMOS与硅光子集成中介层可消除SerDes线路瓶颈,芯片区域布局更灵活[11][12] - 光子技术尚未大规模量产,短期难以替代电气标准的中短距离传输[14] 技术优化方向 - 无掩模光刻可实现30nm线宽精度,适用于芯片/桥接器对准校正[4] - 硅中介层金属厚度≥2µm可能改善性能,需通过组件布局优化缩短高速信号路径[13] - 信号完整性分析需覆盖全路径组件(焊球/凸块等),接地平面必须纳入仿真模型[13]
定制HBM,大战打响
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
SK海力士的定制化HBM战略 - SK海力士已将英伟达、微软和博通列为其定制化高带宽存储器(HBM)的主要客户,在定制化和通用型AI存储器市场占据领先地位[1] - 公司近期开始根据客户具体要求设计定制化HBM,并依据最大客户英伟达的交付时间表选择客户[1] - 约10个月前收到美国"七巨头"(苹果、微软、谷歌、亚马逊、Nvidia、Meta、特斯拉)的定制HBM请求[1] HBM技术发展动态 - 当前第五代HBM3E是量产中最先进的AI芯片,预计很快过渡到第六代HBM4[3] - SK海力士已向英伟达交付HBM4样品,预计2024年下半年开始量产[4] - 三星首款定制化HBM(预计为第七代HBM4E)可能在2025年下半年推出[2] - 三星正与博通和AMD就供应HBM4进行深入谈判,预计2026年上半年开始供货[3] 市场竞争格局 - SK海力士占据全球HBM市场50%份额,三星和美光分别占30%和20%[4] - 公司计划投资20万亿韩元(145亿美元)改造M15X工厂提升HBM产能[4] - 定制化HBM市场规模预计从2024年182亿美元增长至2033年1300亿美元[3] 供应链合作 - 台积电将为SK海力士的定制化HBM生产逻辑芯片,从HBM4开始采用该合作模式[3][4] - 此前HBM3E阶段SK海力士自主生产逻辑芯片[4] 资本市场表现 - SK海力士市值达179.45万亿韩元(1300亿美元),相当于三星电子市值(353.99万亿韩元)的50.7%[4] - 2024年公司股价上涨41.8%,远超三星电子12.4%的涨幅[5] - 外资净买入1.63万亿韩元,成为韩国交易所外资净买入第一的股票[5] - 大信证券将目标价从28万韩元上调至30万韩元,预计Q2盈利超预期[5]
关于ASIC,Marvell:最新预测
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
核心观点 - 定制化AI芯片正成为行业新趋势,通用GPU不再是唯一解决方案 [1] - 云巨头加速自研芯片推动行业多元化发展,博通与Marvell成为主要受益者 [2][3] - Marvell通过全栈能力和技术领先优势,在定制AI芯片市场占据重要地位 [3][9][16] - 定制AI芯片市场规模预计2028年达940亿美元,复合年增长率35% [6][8] - AI芯片竞争焦点从算力转向系统集成和平台优化 [20][21][23] 行业趋势 - 云计算四巨头资本支出2023年1500亿美元,2024年超2000亿美元,2025年预计超3000亿美元,主要投向定制芯片 [4] - 新兴超大规模云服务提供商和主权AI项目加速定制化需求 [4][6] - 数据中心资本支出预计2028年超1万亿美元,AI加速计算占比超一半 [10] - 定制计算市场2028年规模400亿美元(CAGR 47%),XPU附件市场150亿美元(CAGR 90%) [8][14] 公司战略 - Marvell采取端到端全服务模式,整合系统架构设计、IP技术、封装和制造支持 [9][16] - 已获得美国四大云巨头18个定制芯片订单(5个XPU核心+13个附件)和新兴客户6个订单,潜在终身收入750亿美元 [8][19] - 技术布局覆盖5nm/3nm/2nm工艺,并前瞻性研发A16/A14节点 [9][20] - 构建业内最广泛模拟混合信号IP组合,包括448Gbps SerDes等关键技术 [9][24] 技术优势 - 先进封装技术:3D IC、中介层和共封装光学实现系统级集成 [21][23] - D2D互联技术:单边带宽超10TBps/mm,延迟<1ns,功耗1pJ/bit [21][26] - 定制SRAM比行业快17倍,待机功耗降66% [30] - 模块化HBM架构使计算裸片利用率提升1.7倍,功耗降75% [31][32] 客户案例 - 微软合作案例显示定制芯片从3个项目发展到18个,覆盖云巨头和新兴AI公司 [34] - 通过D2D互联技术帮助客户实现系统功耗降40%,带宽提升3倍 [27] - 模块化设计使客户能按需组合互联单元,优化特定AI负载 [26][27] 市场预测 - 定制硅市场2028年规模从原预测750亿美元上调至940亿美元 [6][8] - XPU附件市场增速显著,2028年规模将相当于当前整个定制硅市场 [8][14] - 互连市场增长37%,成为第二大定制细分领域 [8][14]
MEMS,卷土重来
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
MEMS行业整体发展 - 2024年全球MEMS行业营收达到154亿美元,同比增长5%,出货量达310亿颗,主要得益于库存效应结束[1] - 预计2025年业绩将更加出色,24-30年复合年增长率为3.7%,到2030年销量达350亿台,收入达192亿美元[3][6] - 2024年是转型之年,下半年库存效应结束增加MEMS需求,尤其消费市场,汽车市场总体稳定但中国市场更具吸引力[6] 消费电子领域 - 智能手机新型传感器集成普遍停滞,可穿戴设备(如TWS耳机)中MEMS器件兴趣日益增长[1] - AR/VR头显预计2030年迎来长远发展,将为LBS、惯性传感器和麦克风带来巨大市场需求[1] - MEMS微型扬声器因SMD集成特性和抗尘防潮特性在可穿戴应用领域有良好发展机遇[1] - 环境传感器、流量传感器和压力传感器等将应用于空气净化器、恒温器和住宅暖通空调系统[1] 汽车领域 - 纯电动汽车(BEV)中使用的MEMS压力传感器数量将下降,但ADAS和安全应用将推动GNSS定位MEMS运动传感器、微测辐射热计等需求增长[2] - 电池组冲击检测或车辆停放状态监测将为MEMS惯性传感器创造机遇[2] - 工业4.0和仓库自动化趋势推动工业终端市场向自动导引车(AGV)和智能工厂车辆转变,增加运动传感器、麦克风等需求[2] 医疗领域 - OTC助听器出现将为MEMS麦克风、微型扬声器和运动传感器创造新市场[3] - 超声波在诊断领域应用将扩展,CMUT和PMUT手持式床旁超声探头将应用于远程医疗[3] 其他应用领域 - 全球数据流量增长和AI投资推动电信设备(如光学MEMS和基于MEMS的振荡器)使用[3] - 国防和航空航天市场需求增长,无人机或导弹精确定位以及天线稳定需求为MEMS技术带来机遇[3] 厂商表现 - 博世、意法半导体和TDK领跑MEMS传感器市场,博通和Qorvo引领射频MEMS市场[6] - 博世2024年营收达20亿美元,同比增长12%,得益于库存效应消除和庞大产品组合[6] 技术趋势 - MEMS技术需在智能化、尺寸、功耗和成本方面优化[10] - 压电MEMS在PMUT、喷墨打印头、微镜和射频MEMS等应用中普及度提升[10] - 12英寸MEMS制造仍是趋势,多家厂商参与,动机在于更容易与IC集成和更佳设备性能[10] - 厂商提供智能传感器而非简单传感器,具有标准化、尺寸优化、功耗降低等优势[11] 生态系统发展 - 2024年晶圆代工业务与2023年相比稳定,收入同比增长3.2%[6] - 中美贸易战加速中国半导体和MEMS生态系统发展,通过资金和激励措施日益壮大[6] - 一些参与者参与300毫米MEMS制造,MEMS微扬声器行业参与者达Munit产量[7]
AI/ML × EDA 案例:从局部最优走向全局拟合 —— IC-CAP 2025助力半导体参数提取自动化
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
半导体参数提取挑战 - 半导体器件模型日益复杂,传统优化算法易陷入局部最优解,导致提取结果不理想 [1] - 现代半导体模型参数高度耦合,传统方法需拆解为多个子步骤,耗时数天至数周 [1] - 典型模型含上百个非线性参数,不同工作条件下表现差异大,调整工作量极大 [6] 传统方法的局限性 - 梯度优化算法(如Newton-Raphson、LM)依赖初始值,易受局部最优解限制 [7][9] - 非凸优化空间中,传统算法因噪声敏感性和梯度不明确导致收敛困难 [9][12] - 工程师需人工分模块处理并反复试验,过程低效且无法验证全局最优性 [11] ML Optimizer技术突破 - 采用不依赖梯度的机器学习方法,对非凸空间更具鲁棒性,能逼近全局最小值 [12] - 可同时优化40+参数和多个目标曲线,试验次数减少至300-6000次 [13][16][17] - 内置cost function增强收敛性,支持log scale优化(如1e-13至1e-3量级数据) [18] 实际应用效能 - 二极管模型:300次试验实现三参数拟合,克服传统梯度优化初始值依赖问题 [16] - GaN HEMT模型:27个参数在6000次试验内完成拟合,耗时仅几分钟 [17] - BSIM4 Re-centering:一步完成多目标拟合,提升制程规格变化的响应速度 [19] - DC/CV同步提取:合并传统分步流程,1000次试验实现id-vg等曲线全局优化 [20] 行业价值 - 建模时间从数天缩短至数小时,显著提升EDA仿真效率 [29] - 支持BSIM4、ASM-HEMT等复杂模型,实现参数提取全自动化 [13][18][29] - 已集成至IC-CAP 2025软件,推动半导体设计流程革新 [23]
2025 MWC 上海|德明利交出“国产存储新答卷”
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
公司动态 - 德明利以"智存无界,全栈智能"为主题首次亮相MWC 2025,展示嵌入式存储全栈解决方案[1] - 公司嵌入式存储业务2024年营收8.43亿元,同比增长1730.6%,占总营收17.7%[3] - 嵌入式产品已进入多家知名企业供应链,在品牌终端和行业客户取得重要突破[3] 产品与技术 - 展示面向AI终端的高性能、低功耗、大容量嵌入式存储产品,包括eMMC、UFS、LPDDR4X/5/5X等[5] - 推出面向工业场景的高稳定性工业级eMMC,确保复杂环境下持久运行[5] - 同步展出PCIe 5.0 SSD、DDR5内存条等多元化产品线[8] - 构建从芯片设计到固件开发、封装测试、量产交付的全栈能力[10] - 在存储主控芯片领域展开深度研发,推动核心技术自主可控[12] 市场布局 - AI应用爆发推动存储需求向低能耗、高集成度演进,带动LPDDR、UFS等产品需求激增[3] - 产品线已布局工规、商规,并开发高耐久特性产品[14] - 未来将拓展通讯、物联网等新兴市场,深化产业链合作[14] - 在国产替代背景下,公司成长映射中国存储产业全球价值链地位变化[16] 公司背景 - 深圳市德明利技术股份有限公司成立于2008年,股票代码001309.SZ[17] - 专注于国产存储主控芯片研发及存储模组方案,为智能终端、数据中心、工业控制等提供解决方案[17] - 构建固态硬盘、嵌入式存储、内存条及移动存储产品矩阵,覆盖多元化市场需求[17]
英伟达疯狂投资,构建AI帝国
半导体行业观察· 2025-06-20 08:44
英伟达在人工智能领域的投资布局 - 英伟达自ChatGPT推出后收入、盈利及股价大幅飙升,并显著增加对AI初创企业的投资 [1] - 2024年参与49轮AI公司融资,较2023年34轮增长44%,前四年仅参与38轮 [1] - 企业风投基金NVentures 2024年参与24笔交易,较2022年2笔增长11倍 [1] - 投资目标为支持"游戏规则改变者和市场创造者"以扩大AI生态系统 [1] 十亿美元级投资项目 - **OpenAI**:2023年10月投资1亿美元参与66亿美元融资,公司估值1570亿美元 [3] - **xAI**:参与埃隆·马斯克旗下公司60亿美元融资,显示投资策略不排斥竞对 [3] - **Inflection**:2023年6月领投13亿美元融资,后因创始人被微软挖角导致业务重组 [4] - **Wayve**:2024年5月投资10.5亿美元自动驾驶初创公司 [5] - **Scale AI**:2024年5月联合投资10亿美元,公司估值达140亿美元 [5] 数亿美元级投资项目 - **Crusoe**:2023年11月投资6.86亿美元数据中心初创公司 [7] - **Figure AI**:2024年2月投资6.75亿美元机器人公司,估值26亿美元 [7] - **Mistral AI**:2024年6月投资6.4亿美元法国大模型开发商,估值60亿美元 [7] - **Lambda**:2024年2月投资4.8亿美元AI云服务商,估值25亿美元 [8] - **Cohere**:2024年6月投资5亿美元大语言模型提供商 [8] - **Perplexity**:2023年11月起连续投资,12月参与5亿美元融资,估值90亿美元 [8] 1-3亿美元级投资项目 - **CoreWeave**:2023年4月投资2.21亿美元AI云服务商,估值从20亿跃升至190亿 [9] - **Together AI**:2024年2月投资3.05亿美元云端基础设施公司,估值33亿 [9] - **Sakana AI**:2024年9月投资2.14亿美元日本生成式AI公司,估值15亿 [10] - **Imbue**:2023年9月投资2亿美元AI研究实验室 [10] - **Waabi**:2024年6月投资2亿美元自动驾驶卡车公司 [10] 1亿美元级投资项目 - **Ayar Labs**:2023年12月投资1.55亿美元光互连技术公司 [12] - **Kore.ai**:2023年12月投资1.5亿美元企业聊天机器人开发商 [12] - **Sandbox AQ**:2024年4月投资1.5亿美元量子计算公司,估值57.5亿 [12] - **Hippocratic AI**:2024年1月投资1.41亿美元医疗大模型公司,估值16.4亿 [13] - **Weka**:2024年5月投资1.4亿美元数据管理平台,估值16亿 [13] - **Runway**:2023年6月投资1.41亿美元生成式AI工具公司 [13] - **Bright Machines**:2024年6月投资1.26亿美元智能机器人公司 [13] - **Enfabrica**:2023年9月投资1.25亿美元网络芯片设计公司 [14]
汽车芯片五巨头,求变!
半导体行业观察· 2025-06-19 08:50
汽车芯片市场变局 - 汽车芯片市场面临电动化与智能化浪潮、EV增长放缓、关税与地缘政治风险、中国厂商崛起等多重挑战 [1] - 全球五大IDM巨头(恩智浦、瑞萨、意法半导体、德州仪器、英飞凌)正通过生产布局优化、技术路线调整、本土化策略应对行业变局 [1] 恩智浦战略转型 - 关闭4座8英寸晶圆厂(包括荷兰奈梅亨和美国三座工厂),全面转向12英寸晶圆生产 [2] - 合资模式分散财务风险: - 德国德累斯顿合资厂(持股10%),总投资100亿欧元,2029年满产月产能4万片 [4] - 新加坡VSMC合资公司(持股40%),投资79亿美元,2029年满产月产能5.5万片 [4] - 2025年Q1营收28.35亿美元(同比-9%),净利润4.9亿美元(同比-23%) [3] 瑞萨战略调整 - 放弃内部生产SiC功率芯片计划,转向自主设计+外包制造的轻资产模式 [3][5] - 退出原因:EV市场增长放缓+中国厂商低价竞争(天科合达、山东天岳合计占34%市场份额) [5] - 与Wolfspeed的10年SiC晶圆供应协议(预付20亿美元)面临减值风险 [5] 意法半导体全球布局 - 重塑全球制造布局,目标2027年建成更具竞争力的生产生态 [6] - 区域化分工: - 意大利Agrate:300mm晶圆厂扩产至每周4000片(长期目标1.4万片) [8] - 法国Crolles:300mm厂扩产至每周1.4万片(长期2万片) [8] - 意大利卡塔尼亚:200mm SiC晶圆厂2025年Q4投产 [8] 德州仪器产能扩张 - 谢尔曼300mm晶圆厂2025年5月投产,总投资300亿美元,规划四座厂,2030年前全部建成 [7] - 其他产能:理查森RFAB2(2022年投产)、犹他利希LFAB(2023年投产)及第二座厂(2026年投产) [7] - 宣布追加600亿美元扩产投资,巩固模拟芯片龙头地位 [7] 英飞凌中国战略 - 产品本土化:计划2027年覆盖微控制器、功率器件、传感器等主流产品 [9] - 后端瘦身:出售菲律宾甲美地与韩国天安封测厂给日月光(交易额21亿新台币) [9] 行业趋势 - 12英寸晶圆成为主流:恩智浦、ST、TI均重点布局,生产效率与成本优势显著 [10] - SiC与GaN技术竞争:ST与英飞凌持续加码,瑞萨退出可能错失风口 [10] - 供应链多元化:本地生产+全球协作成为新趋势(恩智浦合资、ST区域分工、TI美国布局、英飞凌中国战略) [11] - 未来技术方向:AI与自动化制造、Chiplet技术、差异化竞争(ST布局面板级封装) [11][17]
暴涨340%,博通涨疯了
半导体行业观察· 2025-06-19 08:50
博通在人工智能领域的崛起 - 博通股价自2023年初以来上涨340%以上,市值突破1.2万亿美元,跻身标准普尔500指数前七[2][5] - 2025财年销售额预计增长22%,2026财年增长21%,增速仅次于英伟达[2] - 人工智能业务推动收入增长,2025财年AI收入预计190-200亿美元,同比增长60%[22][25] 业务与技术优势 - 业务涵盖定制芯片设计、网络半导体、服务器虚拟化和网络安全软件,得益于近20年的收购策略[5] - 定制芯片在推理任务上比英伟达GPU便宜数倍,性能持续迭代优化[10] - 网络业务同比增长170%,占AI收入的40%,Tomahawk交换机和Jericho路由器是关键产品[15] 人工智能收入增长动力 - 2026财年AI收入目标300-320亿美元,复合年增长率60%[25][29] - 推理需求激增推动增长,微软tokens处理量同比增长5倍,Alphabet增长9倍[9][10] - 超大规模客户(如谷歌、Meta)加速部署定制芯片,潜在客户包括字节跳动、OpenAI和苹果[11] 与英伟达的竞争对比 - 博通2024年AI收入200亿美元,远低于英伟达的1800亿美元,但稳居行业第二[26] - 市盈率19倍,高于英伟达的17.6倍,反映市场对其增长预期[27][29] - 调整后营业利润率65%,净利润率52%,盈利能力强劲[29] 行业趋势与未来展望 - 人工智能生态从训练转向推理,定制芯片和网络产品需求结构性增长[8][13] - 谷歌第七代TPU Ironwood专为推理设计,性能较前代翻倍,成本效益显著[12] - 若保持60%增速,2027年博通AI收入或达500亿美元,占总收入60%[14] 财务表现与市场预期 - 第三季度AI收入指引51亿美元,同比增长60%,连续十个季度增长[15][18] - 非AI业务收入同比下降5%,但半导体收入加速增长,预计第三季度环比增长25%[20] - 摩根士丹利预测AI收入260-300亿美元"高于华尔街预期"[25]