半導(dǎo)體行業(yè)是典型的“金字塔”結(jié)構(gòu),，越上游的企業(yè)越少,，產(chǎn)值越大,，技術(shù)難度越高。由于起步晚,、核心技術(shù)缺乏,、人才短缺，我國半導(dǎo)體發(fā)展受到了很大的限制,，由于未能掌握核心技術(shù),，時常被別人卡脖子，到目前為止,，關(guān)鍵芯片領(lǐng)域仍依賴于進(jìn)口,。

　　2018年的中興事件，我們還歷歷在目,！前不久,，美國仰仗其掌握的核心半導(dǎo)體技術(shù)和設(shè)備，升級了對華為的制裁,，企圖限制華為和我國在高科技領(lǐng)域的發(fā)展！

　　美國拿起了他們的“科技”之矛刺向了我國“缺芯”的軟肋,，在給我國半導(dǎo)體行業(yè)敲響警鐘的同時,，也讓很多人和很多企業(yè)清醒的認(rèn)識到，依賴于美國技術(shù)是靠不住的,，唯有掌握核心科技,，擺脫技術(shù)依賴才是王道！

　　目前我國已經(jīng)將半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展提升到一個戰(zhàn)略高度,，將半導(dǎo)體行業(yè)列為國家重點發(fā)展產(chǎn)業(yè),，投入了大量資金和人才，以求技術(shù)上有所突破,，力爭早日走上自主研發(fā),、自給自足的道路。目前涵待突破的是以下幾大領(lǐng)域的核心技術(shù),。

　　高端光刻機

　　作為集成電路產(chǎn)業(yè)的核心裝備,，光刻機被稱為“人類最精密復(fù)雜的機器”。當(dāng)前全球能制造高端光刻機的只有荷蘭的ASML,，制造中低端光刻機則是日本的尼康和佳能,，它們市場份額超過八成,。

　　光刻系統(tǒng)，它是芯片制造核心中的核心,，光刻是半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)流程中最復(fù)雜,、最關(guān)鍵的工藝步驟，耗時長,、成本高,。半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)的難點和關(guān)鍵點在于將電路圖從掩模上轉(zhuǎn)移至硅片上，這一過程通過光刻來實現(xiàn),，光刻的工藝水平直接決定芯片的制程水平和性能水平,。

　　高端光刻機堪稱現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)之花，其制造難度非常大,，現(xiàn)在ASML的最先進(jìn)的EUV極紫外線光刻機已經(jīng)能夠制造5nm制程的芯片了,，單臺光刻機的售價已經(jīng)超過了1億美元，中國完全自主生產(chǎn)的光刻機目前只能達(dá)到90nm制程,，差了一大截,。

　　光刻機的研制到底難在哪？光刻機涉及系統(tǒng)集成,、精密光學(xué),、精密運動、精密物料傳輸,、高精度微環(huán)境控制等多項先進(jìn)技術(shù),，是所有半導(dǎo)體制造設(shè)備中技術(shù)含量最高的設(shè)備。ASML為能夠在整個設(shè)備的不同部位同時獲得世界上最先進(jìn)的技術(shù),，ASML的光刻機中超過90%的零件都是向外采購的,，ASML在技術(shù)研發(fā)方面匯聚了世界最前沿最頂尖的科技，比如德國的機械工藝,、德國頂級的蔡司鏡頭,、美國的光源和計量設(shè)備等，可以說ASML的高端光刻機是“集人類智慧大成的產(chǎn)物”,。

　　國際頂級廠商：ASML阿斯麥爾（荷蘭）

　　中國廠商：SMEE上海微電子

　　CPU

　　CPU是一塊超大規(guī)模的集成電路,，是一臺計算機的運算核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù),。中央處理器主要包括運算器（算術(shù)邏輯運算單元）和高速緩沖存儲器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù),、控制及狀態(tài)的總線。它與內(nèi)部存儲器和輸入/輸出設(shè)備合稱為電子計算機三大核心部件,。CPU依靠指令來自計算和控制系統(tǒng),，每款CPU在設(shè)計時就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統(tǒng)。指令的強弱也是CPU的重要指標(biāo),，指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一,。

　　美國的英特爾,、AMD，幾乎基本占據(jù)了全球所有PC市場,。國產(chǎn)CPU的應(yīng)用領(lǐng)域既涵蓋了嵌入式設(shè)備,、服務(wù)器設(shè)備等專業(yè)領(lǐng)域，也同時面對消費級民用市場,。由于服務(wù)對象和應(yīng)用領(lǐng)域的巨大分歧,，不同類型的國產(chǎn)CPU在國人心中存在感相去甚遠(yuǎn)，如專門針對服務(wù)器的飛騰,、申威等,，知名度不高。

　　CPU發(fā)展迅速,，主頻,、算力和功耗是衡量其性能的重要指標(biāo)。作為后來者,，中國的研制水平總是離世界先進(jìn)水準(zhǔn)差一截,，如龍芯的性能似乎總跟著英特爾后面跑，龍芯是中國科學(xué)院計算所自主研發(fā)的通用CPU,，采用RISC指令集,，類似于MIPS指令集。不過,，龍芯的研制成功助力復(fù)興號高鐵實現(xiàn)了100%國產(chǎn),，讓四代機殲20相控雷達(dá)和北斗衛(wèi)星都裝上了中國芯。

　　在移動端的CPU領(lǐng)域,，美國高通的地位依然不可撼動,。華為海思的麒麟CPU做的已經(jīng)足夠好，雖然是站在英國ARM這個巨人的肩膀上的,。紫光展銳在移動端的CPU芯片上也有所斬獲。但令人氣憤的是,，最近美國將對華為的制裁升級,，企圖限制華為在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的發(fā)展，麒麟CPU的未來還是個未知數(shù),。

　　國際頂級廠商：Intel英特爾（美國）,、AMD（美國）

　　中國廠商：華為海思、紫光展銳,、龍芯中科（龍芯CPU）,、天津飛騰（飛騰CPU）、上海兆芯（兆芯CPU）等

　　EDA芯片設(shè)計軟件

　　目前國際上主要有三大集成電路EDA軟件公司,，分別是Mentor Graphics,、Cadence和Synopsys,。這三家美國公司在EDA行業(yè)的市占率幾乎形成了壟斷。而目前能涵蓋整個芯片設(shè)計和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的EDA提供商只有Cadence和Synopsys,。

　　英特爾,、蘋果和高通等芯片生產(chǎn)與設(shè)計大廠都需要向這兩家公司采購EDA軟件和相關(guān)服務(wù)。中國頂級芯片設(shè)計公司華為海思,、長江存儲,、紫光展銳等都要向這些美國公司購買EDA設(shè)計軟件。

　　國內(nèi)的EDA廠商華大九天,、芯禾科技,、廣立微等只能提供部分EDA設(shè)計工具，無法提供覆蓋IC 設(shè)計,、布線,、驗證和仿真等整個產(chǎn)業(yè)鏈的EDA工具。而且國產(chǎn)EDA軟件和先進(jìn)工藝的結(jié)合不好,，對先進(jìn)工藝的芯片支持不夠,。所以，國產(chǎn)EDA公司的技術(shù)能力還遠(yuǎn)無法和這些國際頂級EDA公司抗衡,。

　　國際頂級廠商：Mentor Graphics（美國）,、Cadence（美國）、Synopsys（美國）

　　中國廠商：華大九天,、芯禾科技,、廣立微等

　　DRAM/NAND Flash

　　DRAM即動態(tài)隨機存取存儲器，最為常見的系統(tǒng)內(nèi)存,。美國鎂光,、韓國三星和SK海力士占據(jù)絕對壟斷地位，在DRAM市場呼風(fēng)喚雨,。

　　中國三大存儲芯片企業(yè)長江存儲,、合肥長鑫、兆易創(chuàng)新,，紛紛開始布局,，投產(chǎn)存儲芯片，有望打破韓美日壟斷存儲芯片的局面,。

　　長江存儲今年實現(xiàn)了64層基于Xtacking架構(gòu)3D NAND閃存的量產(chǎn),，緊接著他們直接跳過業(yè)界常見的96層，成功研發(fā)出128層3D NAND閃存,。

　　合肥長鑫于2019年實現(xiàn)了采用19nm工藝的8G DDR4內(nèi)存的量產(chǎn),，并于今年將自主研發(fā)的光威弈PRO DDR4內(nèi)存正式商用，推向消費者市場。

　　兆易創(chuàng)新在NOR flash國內(nèi)市場占有率為第一,，同時也是全球NOR flash排名前三的供應(yīng)商之一,，目前正逐步向NAND flash擴張，并積極布局DRAM業(yè)務(wù),。

　　DRAM是這幾大待突破的半導(dǎo)體核心技術(shù)中,，最有可能大規(guī)模國產(chǎn)化的一項技術(shù)，值得期待,。

　　國際頂級廠商：鎂光（美國）,、三星（韓國）、SK海力士（韓國）等

　　中國廠商：長江存儲,、合肥長鑫,、兆易創(chuàng)新

　　超高射頻芯片

　　射頻芯片指的就是將無線電信號通信轉(zhuǎn)換成一定的無線電信號波形， 并通過天線諧振發(fā)送出去的一個電子元器件,。射頻芯片架構(gòu)包括接收通道和發(fā)射通道兩大部分,。對于現(xiàn)有的GSM和TD-SCDMA模式而言，終端增加支持一個頻段,，則其射頻芯片相應(yīng)地增加一條接收通道,，但是否需要新增一條發(fā)射通道則視新增頻段與原有頻段間隔關(guān)系而定。

　　中國是世界最大的手機生產(chǎn)國,，但造不了高端的手機射頻器件,，這需要材料、工藝和設(shè)計經(jīng)驗的踏實積累,。國內(nèi)從事中低端射頻芯片的企業(yè)眾多,，也占據(jù)了相當(dāng)一部分市場，但在高端射頻芯片領(lǐng)域,，仍有較大上升空間,。

　　國際頂級廠商：Skyworks思佳訊（美國）、Qorvo威訊聯(lián)合（美國）等

　　中國廠商：紫光展銳,、唯捷創(chuàng)芯,、中普微等

　　CPLD/FPGA

　　CPLD是從PAL和GAL器件發(fā)展出來的器件，相對而言規(guī)模大,，結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，屬于大規(guī)模集成電路范圍。是一種用戶根據(jù)各自需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路,。其基本設(shè)計方法是借助集成開發(fā)軟件平臺，用原理圖,、硬件描述語言等方法,，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，通過下載電纜（“在系統(tǒng)”編程）將代碼傳送到目標(biāo)芯片中，實現(xiàn)設(shè)計的數(shù)字系統(tǒng),。

　　FPGA即現(xiàn)場可編程門陣列,，它是在PAL、GAL,、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物,。它是作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足,，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點,。

　　進(jìn)入FPGA這個行業(yè)的門檻很高。過去十多年時間里,，Intel,、IBM、摩托羅拉,、飛利浦,、東芝、三星等60多家公司曾試圖涉足該領(lǐng)域,，除Intel以167億美元收購阿爾特拉成功進(jìn)軍該領(lǐng)域之外,，其余公司紛紛折戟沉沙。目前的FPGA市場,，F(xiàn)PGA巨頭都在美國,，Xilinx，Altera,，Lattice,，Actel，Atmel,，Avago,，Cypress等，各自都有自己的獨門秘密武器,。其中Xilinx是全球FPGA的霸主,，千萬門級，16納米的領(lǐng)先者,；Actel是反熔絲的先驅(qū),，宇航級的開拓者，其他任何一家的產(chǎn)品,，都是工業(yè)級,、軍工級，宇航級產(chǎn)品不可缺少的核心芯片,，也是全世界國家從事尖端科技的短板和苦主,。其中，Xilinx（賽靈思）和Altera（阿爾特拉）兩家公司占據(jù)了90%的市場份額。國內(nèi)廠商在技術(shù)水平上和國外大廠的差距很大,。雖然國內(nèi)FPGA廠商有百家爭鳴之勢,，但基本分布在中低端市場，大多是一些1000萬門級左右的FPGA,，少數(shù)達(dá)到2000萬門級的FPGA雖然也有自主研發(fā)的,。中國電科專用領(lǐng)域的3500萬門級FPGA和中國電子7000萬門級FPGA，是一次重大技術(shù)突破,。

　　紫光同創(chuàng)持續(xù)引領(lǐng)中國FPGA產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，在實現(xiàn)國內(nèi)首款千萬門級FPGA產(chǎn)品的量產(chǎn)出貨后，加速啟動研制并陸續(xù)補充完善3000萬門以下規(guī)模中低端器件的全部產(chǎn)品型號,，其中Logos和Compact全系列器件已經(jīng)量產(chǎn),，Logos2和Titan2系列器件將于今年全部上市量產(chǎn)，可以滿足國內(nèi)所有中低端應(yīng)用需求,，市場份額覆蓋60%左右,，基本能夠滿足中國電子信息產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展需求。

　　國外頂級廠商：Xilinx賽靈思（美國）,、Altera阿爾特拉（美國）等

　　中國廠商：深圳紫光同創(chuàng),、上海復(fù)旦微電子、京微齊力等

　　DSP芯片

　　DSP芯片即指能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號處理技術(shù)的芯片,。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu),，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作,，提供特殊的DSP指令,，可以用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。

　　DSP芯片自誕生以來得到了飛速發(fā)展,，一方面得益于集成電路的發(fā)展,，另一方面也得益于巨大的市場。在短短二十年時間里,，DSP芯片已在信號處理,、通信、雷達(dá),、圖像,、軍事、儀器,、自動化等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,。

　　目前，全球DSP芯片市場仍是巨頭壟斷,，德州儀器,、ADI,、飛思卡爾、Motorola公司等都是這個行業(yè)的佼佼者,。國產(chǎn)DSP芯片起步晚， 2006年中電十四所與龍芯公司合作開發(fā)國產(chǎn)DSP芯片,。2012年它們研發(fā)的 “華睿1號”性能優(yōu)于飛思卡爾公司的MPC8640D,，2017年，國產(chǎn)DSP芯片“華睿二號”走向市場,。

　　國外頂級廠商：TI德州儀器（美國）,、ADI亞德諾半導(dǎo)體（美國）等

　　中國廠商：中電14所、中電38所,、湖南進(jìn)芯電子,、北京中星微電子等

　　GPU

　　又稱顯示核心、視覺處理器,、顯示芯片,，是一種專門在個人電腦、工作站,、游戲機和一些移動設(shè)備（如平板電腦,、智能手機等）上圖像運算工作的微處理器。用途是將計算機系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動,，并向顯示器提供行掃描信號,，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件,，也是“人機對話”的重要設(shè)備之一,。

　　提到GPU，最先想到的是英偉達(dá),，它占據(jù)全球GPU市場一半以上的市場份額,，AMD的GPU也占有一席之地。中國的GPU企業(yè)尚未形成巨大規(guī)模,，相關(guān)技術(shù)也在積極研制之中,，目前國內(nèi)在研究GPU的企業(yè)有上海兆芯、華為,、圖芯,、天數(shù)智芯，華夏芯,、芯視圖,、中船重工709所、中航631所等,。據(jù)OFweek電子工程網(wǎng)編輯獲悉,，中國船舶重工集團(tuán)公司研究的完全具備自主知識產(chǎn)權(quán)的凌久GP101,，刷新了我國在國產(chǎn)顯卡領(lǐng)域的空白，凌久GP101是一款高性能低功耗的,，圖形處理芯片,，要和歐美等先進(jìn)廠商相比，還有很大的距離,，它要達(dá)到世界領(lǐng)先水平,，還有漫長的路要走。

　　國外頂級廠商：Imagination（英國）,、高通（美國）,、NVIDIA英偉達(dá)（美國）、AMD（美國）等

　　中國廠商：景嘉微,、上海兆芯

　　MPU

　　MPU又叫微處理器或內(nèi)存保護(hù)單元,。MPU是單一的一顆芯片，而芯片組則由一組芯片所構(gòu)成,，早期甚至多達(dá)7,、8顆，但目前大多合并成2顆,，一般稱作北橋（North Bridge）芯片和南橋（South Bridge）芯片,。MPU是計算機的計算、判斷或控制中心,，有人稱它為“計算機的心臟”,。

　　英特爾、高通,、三星,、飛思卡爾、聯(lián)發(fā)科及展訊等供應(yīng)商是這個市場的領(lǐng)導(dǎo)者,。國產(chǎn)的MPU市場占有率非常小,，幾乎為零，華大,、華為,、紫光國芯等企業(yè)在加大研發(fā)相關(guān)技術(shù)。

　　國外頂級廠商：Intel英特爾（英國）,、高通（美國）,、飛思卡爾（美國）等

　　中國廠商：紫光展銳、聯(lián)發(fā)科

　　半導(dǎo)體原材料

　　半導(dǎo)體制造材料主要包括硅片,、電子氣體,、光掩膜、光刻膠配套化學(xué)品,、拋光材料,、光刻膠,、濕法化學(xué)品與濺射靶材等。

　　全球半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)依然由日,、美,、 韓、德等國家占據(jù)絕對主導(dǎo),。中國半導(dǎo)體材料在靶材,、封裝基板、研磨液,、光刻膠等細(xì)分領(lǐng)域產(chǎn)品已經(jīng)取得較大突破，部分產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到全球一流水平,，但是整體水平上和國際一流水平還有較大的差距,。

　　國外頂級廠商：美國、日本,、韓國等公司

　　中國廠商：蘇州瑞紅,、浙江金瑞泓科技、寧波江豐電子等