Универсальная служба закупок чипов промышленного класса

Во-первых, промышленные продукты в течение длительного времени находятся в условиях чрезвычайно высоких/низких температур, высокой влажности, сильного соляного тумана и электромагнитного излучения в суровых условиях, при использовании более суровых условий, поэтому промышленные чипы должны обладать стабильностью, высокой надежностью и высокой безопасностью, а также иметь длительный срок службы (например, для питания требуется частота отказов промышленных чипов менее одной миллионной, для некоторых ключевых продуктов требуется частота ошибок «0», требования к сроку службы продукта 7 * 24 часа, 10-20 лет непрерывной работы (В то время как интенсивность отказов бытовой электроники составляет три тысячных процента, расчетный срок службы 1-3 года).Поэтому разработка и производство промышленных чипов для обеспечения строгого контроля выхода продукции требуют сотен миллионов чипов с гарантией постоянства качества. Возможности, а некоторые продукты промышленного уровня даже требуют настройки специального производственного процесса.

Во-вторых, промышленные чипы предназначены для удовлетворения индивидуальных потребностей различных продуктов и, следовательно, не обладают характеристиками потребительских чипов, позволяющих добиваться универсальных, стандартизированных и чувствительных к цене.Промышленные чипы часто представляют собой диверсифицированные категории, одну категорию небольшого размера, но с высокой добавленной стоимостью, требующие тесной интеграции исследований и разработок и приложений, исследований и разработок для сценариев применения, а также формирования решений со стороны приложений, поэтому инновации в приложениях не менее важны. как технологические инновации.Весь рынок промышленных чипов не так-то легко подвержен влиянию колебаний бума в одной отрасли.Таким образом, колебания цен далеки от изменений в цифровых микросхемах, таких как микросхемы памяти и логические схемы, а колебания рынка относительно невелики.Крупнейший в мире производитель промышленных чипов Texas Instruments предлагает линейку продуктов промышленного класса до более чем 10 000 видов, валовая прибыль от продукции достигает более 60%, а годовой рост выручки также относительно стабилен.

В-третьих, основная модель развития промышленных чипов для модели IDM.Производительность промышленных чипов сильно различается, используя множество специальных процессов, таких как BCD (биплоар, КМОП, DMOS), высокочастотные области и SiGe (кремний-германий) и GaAs (арсенид галлия), высокая производительность на собственной производственной линии. чтобы отразить лучшее, поэтому часто необходимо настраивать процесс и упаковку, а также проектировать и глубину интеграции процесса для удовлетворения потребностей особых сценариев промышленного применения.Модель IDM может повысить производительность продукта и снизить производственные затраты за счет индивидуального производственного процесса, становясь, таким образом, предпочтительной моделью разработки для ведущих мировых производителей промышленных микросхем.Из глобального дохода от продаж промышленных микросхем, составляющего почти 48,56 миллиардов долларов, 37 миллиардов долларов приходится на компании IDM, а 18 из 20 крупнейших в мире компаний по производству промышленных чипов являются компаниями IDM.

В-четвертых, рыночная концентрация компаний, производящих промышленные чипы, высока, а ситуация среди крупных компаний стабильна в течение длительного времени.Из-за чрезмерно фрагментированной природы рынка промышленных чипов крупные предприятия с определенными возможностями интеграции, специализированными процессами и производственными мощностями, как правило, занимают значительную долю рынка и продолжают расти и становиться все больше и сильнее за счет приобретений и преимуществ.Кроме того, из-за того, что индустрия промышленных чипов обычно медленно обновляет продукцию, что приводит к тому, что в эту область выходит меньше новых компаний, отраслевая монополия продолжает укрепляться.Таким образом, вся структура рынка промышленных микросхем демонстрирует характеристики «большое всегда большое, эффект рыночной монополии значителен».В настоящее время 40 крупнейших в мире компаний по производству промышленных микросхем занимают 80% от общей доли рынка, в то время как на рынке промышленных чипов США 20 крупнейших производителей США занимают 92,8% доли рынка.

Статус разработки промышленных чипов в Китае

Благодаря энергичному продвижению Китаем новой инфраструктуры и промышленного Интернета масштаб китайского рынка промышленных микросхем также будет быстро расти.Ожидается, что к 2025 году годовой спрос на чипы в электросетях Китая, железнодорожном транспорте, энергетике, химической, коммунальной и других отраслях промышленности приблизится к 200 миллиардам юаней.Согласно оценкам, объем рынка китайской индустрии микросхем в 2025 году превысит 2 триллиона, спрос только на промышленные чипы составит 10%.Среди них общий спрос на микросхемы промышленных вычислений и управления, аналоговые чипы и датчики составил более 60%.

Напротив, хотя Китай и является крупной промышленной страной, но в базовом чип-звене он сильно отстает.В настоящее время в Китае есть несколько компаний, производящих промышленные чипы, их не совсем, но общая фрагментация не сформировала синергию, комплексная конкурентоспособность слабее, чем у иностранных производителей, а продукция в основном сосредоточена на рынке нижнего уровня.Согласно последним данным IC Insights, Тайваньского института международной стратегии развития промышленных технологий, в 2019 году в десятку крупнейших компаний-разработчиков микросхем материкового Китая входят, по порядку, Heisi, Ziguang Group, Howe Technology, Bitmain, ZTE Microelectronics, Huada Integrated Circuit, Nanrui Smartcore Microelectronics. , ISSI, Zhaoyi Innovation и Datang Semiconductor.Среди них седьмое место занимает компания Beijing Smartcore Microelectronics, единственная в этом списке, получающая в основном доходы от производителей промышленных микросхем, остальные - в основном потребительские микросхемы для гражданского использования.

Кроме того, некоторые местные производители чипов промышленного уровня не отражены в этом списке, особенно в области датчиков и силовых устройств, некоторые местные компании совершили прорыв.Такие, как Goer, является ведущим отечественным датчиком в области микроэлектроакустических компонентов электроакустической промышленности и потребительских электроакустических продуктов в разработке и производстве очень конкурентоспособных.Что касается силовых устройств, местные предприятия в лице CNMC и BYD добились хороших результатов в области IGBT, реализуя внутреннюю замену IGBT для электромобилей и высокоскоростных железных дорог.

В целом, продукция китайских производителей промышленных чипов по-прежнему в основном представляет собой силовые устройства, микроконтроллеры промышленного управления, датчики, в то время как в других основных категориях промышленных чипов, таких как высокопроизводительные аналоговые продукты, АЦП, ЦП, FPGA, промышленные хранилища и т. д., Между китайскими предприятиями и крупными международными производителями по-прежнему существует большой разрыв.

В течение долгого времени строительство и развитие промышленных систем Китая имело приоритет над промышленными чипами, а чипы, используемые в промышленном оборудовании, в основном закупались у крупных иностранных производителей.До возникновения торговых трений между Китаем и Соединенными Штатами местным производителям было предоставлено мало возможностей для испытаний, что в определенной степени препятствовало развитию местных промышленных чипов, а также наносило ущерб улучшению местных промышленных возможностей по борьбе с рисками.Промышленные чипы отличаются от потребительских чипов высокими общими требованиями к производительности, относительно длительными циклами исследований и разработок, высокой стабильностью приложений и низкой частотой замены.После того как международная цепочка поставок чипов прервана или ограничена нерыночными факторами, трудно найти подходящие заменители в течение короткого периода времени из-за малого опыта крупномасштабной коммерциализации местных промышленных чипов, а также метода проб и ошибок. и итерации, что влияет на работу промышленных систем.С другой стороны, в условиях общего внутреннего экономического спада традиционным отраслям необходимо создавать новые точки промышленного роста, а новая инфраструктура, основанная на промышленных чипах, способствует трансформации и модернизации промышленных отраслей, но если проблема «застрявших шеек» не решена, она напрямую повлияет на рост новой индустриальной экономики и ограничит устойчивое продвижение стратегии промышленной энергетики.В связи с этим местные промышленные чипы Китая нуждаются в более широком пространстве и рынке для развития, что способствует не только развитию местной промышленности чипов, но и здоровому и благоприятному функционированию промышленной системы.