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近日,沉寂已久的消费电子行业,迎来了几声“惊雷”——
昨夜今晨,美国某个手机大厂推出全球首款搭载3nm芯片的智能手机。直逼极限的芯片制造工艺,使手机性能直达Next Level:图形处理、摄影摄像、电池续航……在多个方面,这款新机均有所突破。
大洋彼岸,那边厢早早预热、声势浩大;
与之形成鲜明对比的,是咱们这边悄悄上新、技惊四座。
“国货之光”凭借支持卫星通话、带宽堪比5G、配备耐摔的玻璃屏幕等一众惊艳操作,一经发售就迅速秒光!买国产手机,如今也要拼手速了。果不其然,是经过认证的“争气机”!
气氛微妙的,可不仅仅是这两个大厂或是这两款新机。在它们身后,是两国的手机产业链在暗中battle——
处理器、芯片、内存、闪存、屏幕、电池、摄像头、天线射频模组……无论是哪种组件,从设计、生产再到装配,基本上每个环节中,都存在具有代表性、甚至是垄断性的企业——一旦断供,就能形成掣肘。
讲真,一路走来,我国的手机制造商可没少受委屈:XXX停止代工芯片啦,XXX断供内存条啦,又不给我们卖显示面板啦……一套“混打”嚯嚯下来,咱们的手机大厂“内伤”不轻。
世界以痛吻我,我扇它巴掌啊。
谁让我遍体鳞伤,便助我长出翅膀。
近年来,国产手机“苦练内功”,如今终于支棱起来了:不仅能满足国内消费者的“胃口”,还大步迈向海外市场:今年上半年,我国总共生产了6.86亿台手机;其中,出口占了超五成,为全球大多数发展中国家供应了接近70%的手机;且在印度市场的表现堪称“霸榜”,在销量排名Top 5的手机品牌中占据四个席位!
数据来源:工信部、海关总署、中国信息通信研究院
能斩获这么亮眼的数据,离不开咱们艰苦卓绝的技术创新和日渐完善的产业布局。原来,我国手机产业链中的这些环节,早已悄悄逼近国际领先水平……
要做『争气机』 先有『中国芯』
手机的“心脏”,绝非芯片莫属(话说回来,芯片在各种3C类产品中的重要地位,懂的都懂)。
But——生产芯片的技术难度和复杂度都很高。即使简单分类,一颗芯片的诞生,也需经历三个环节:上游的芯片设计,中游的芯片制造或代工,以及下游的封装测试。与其他很多产业链不同的是,芯片制造或代工的“含金量”超高,还真不是谁想做、就能做的,而是一定要掌握关键设备与核心技术才行。
事实上,除了封装及测试以外,放眼光刻机、晶圆代工、芯片设计等芯片生产环节,外企基本上都占据着垄断性地位。在世界范围内,能造整台EUV光刻机的,仅有荷兰的一家公司,但公开承认拥有核武器的国家却多达八个。
尤其是前几年,海外发达国家对我国实行技术封锁、停止设备及原料供应,千万颗灼热的“中国心”按捺不住了:从顶层设计的角度出发,芯片产业政策“前仆后继”地陆续出台;国内的高端制造企业们也出动了,纷纷加大研发力度,尝试突破技术合围。
众人合力抱薪,终于使“中国芯”在多个环节实现了突破!
芯片设计
芯片诞生之“难”,始于它的设计环节。
开发者要先明确需求,由前端根据功能需要设计出“电路”,后端再据此设计出“版图”,将数以亿计的电路按照连接关系,有规律地翻印到一个硅片上。在此制程中,没有公式、经验套路可言,只能依靠EDA(电子设计自动化,Electronic Design Automation)工具一步步设计、模拟。其中若有一点缺陷,必须全部推翻重来。
国内共有近2000家芯片设计公司,助推我国在EDA方面迅速发展,目前已经研制出了适配于自用操作系统的应用。在全球前十大芯片设计公司中,我国已占两席。可以预期,在不远的将来,中国的EDA软件或将与国际接轨~
芯片技术
在近期关于“争气机”的探讨中,“实现7nm技术突破”是最常被提及的成就了。之所以如此,是因为这直接关乎手机的性能。
先来科普一个小知识——同样大小的集成电路,晶体管的体积越小,能排布的晶体管数量就越多,芯片的算力也就越高。因此,晶体管栅级的宽度常被用来衡量技术的难度——28nm内,可夸成熟;14nm内,堪称先进;而到了10nm以内,则可以付诸许多溢美之词了!毕竟,能卷到这一步的,都不是一般人了。
去年9月,我国实现14nm纯国产芯片的量产;如今,再创7nm技术突破。这之间,仅仅隔了不到一年的时间。这就是从逆境中迸发出的“中国速度”!著名半导体行业观察机构Techlnsights也连连盛誉道:这代表了中国设计和制造的里程碑!
芯片设备
芯片设计和制造技术奋勇争先,芯片设备的“国产替代”进程也在以前所未有的速度推进着。
海关总署数据显示:2022年10月,中国半导体设备进口量比2021年减少了39.8%。我国只用了两年的时间,就将半导体设备的国产化率提升到了36%,是原来的5倍左右。不仅进口占比在降低,出口也在“蓄势待发”。国产的5nm刻蚀机已经获得了台湾某半导体代工大厂的认可!
SEMI(国际半导体产业协会)认为,到2025年时,半导体设备的国产化率将会达到50%,并初步摆脱对美国半导体设备的依赖~
5G +卫星 让通信“快”又“准”
一部好用的国产手机,除了要有超高性能,也要有纵享丝滑的网络~
随着基础设施的不断完善,我们对网络的要求不再停留于“能用就行”,而是“随地都要有,随时都要快”!
而支持卫星通话的最新款国产手机,则将梦想照进了现实:有人乘坐游艇在茫茫大海上,手机没有一格信号,卫星电话却打通了;有人在海拔3000米、四面环山的高原实测,通话也没啥问题;网友们爬山、钻洞、又下海,只为说一句:“喂?听得清楚吗……”
这背后,是5G和卫星相碰撞,所产生的化学反应:5G的“快”碰上北斗的“准”,两大国之重器强强联手、相互赋能!
我国北斗卫星导航系统的相关发言人曾表示:“物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等技术都离不开北斗,也离不开5G。”
随着2019年我国5G网络建设全面铺开,2020年北斗全球系统组网全面完成,我国在“5G+卫星”领域的融合应用已进入标准化阶段。在多个人力无法触及的领域,这组CP都在发挥重要的作用:测量测绘、无人农机作业、无人机电力巡检、隧道内导航……
根据工信部官方最新的介绍,中国当前已经建成了规模最大、技术最先进的5G网络,“基建狂魔”的不二实力,不容质疑!同时,“一箭41星”成功发射并部署,标志着我国卫星技术再创突破!据报道,这些卫星具备高精度的扫描和监测能力,仅需10分钟即可实现全球范围的覆盖,科幻电影里的场景,这不就来了吗!
体验无“死角”:摄影、续航和内存...
除了富二刚才列举的算力、通讯这两大核心功能,客官们在挑选手机时,往往还会关注很多方面:手机拍照好不好看啦,充满电后能使用多久,同样的价格下哪款手机的内存更大……等等。毕竟,好的辅助功能就像生活里的一点甜,可千万不能缺席~
近年来,我国的手机大厂们化身“六边形战士”,接连实现影像技术大爆发、大内存的全面普及、续航能力的大幅提升……好消息可谓接二连三、不绝于耳。究其背后,则是我国在光学电子、电池、计算机等产业中,也实现了创新和突破!
由中科院团队研制的超高集成度光学卷积处理器,算力翻十倍,还无需光刻机,在“兵家必争”的AI浪潮中,这也不失为弯道超车的基础;超高压电荷泵芯片,能以更低损耗、更低电阻实现150W大功率闪充,真正做到充电5分钟,完成充电50%,打破了充电技术的天花板;而128层闪存芯片更是创下了最大单位面积存储密度、最高I/O传输速度和最高单颗NAND存储芯片容量这三项纪录,达到了世界领先水平……
正是这一个个“点”的突破,刻画出国内以手机为代表的消费电子板块,一步步崛起的成长轨迹。大家可能或多或少地都会有所感知:十多年前,我们是别国的代工厂、组装厂;后来,我们去别国设厂,产品还广泛地出口到了非洲、南美洲;现在,外国友人来华仍不忘激情扫货……在消费电子产业链中,我国的布局越来越完善,逐步拥有了更大的市场份额和话语权。这也揭示了消费电子行业的真谛——留住“上帝”,全靠实力!
从行业周期看,技术进步带来的新需求,是催生消费电子板块景气周期的一个驱动因素。在消费电子和半导体产业链中的很多细分环节,都不乏我国企业的身影。随之而来的,将会是一个个投资机遇的浮现。
日拱一卒无有尽,功不唐捐终入海。技术封锁“锁不住”中国科技崛起之势。“没有退路,就是胜利之路”!最近国产新机型受到追捧,恰恰是我国在“高水平科技自立自强”道路上坚定前行,付诸倾力争做全球领跑者的一个缩影。
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