華為在商業通信設備和消費數碼領域都獲得了成就,并推出多款優秀芯片,接下來或許會向產業鏈更上游的半導體制造推進。
工商信息顯示,華為投資了山東天岳先進材料科技有限公司,而這家公司正在推進第三代半導體材料碳化硅(SiC)的新產品研發工作。
投資半導體企業,華為觸角再度延伸
首先得從碳化硅這個材料說起,這是和快充充電頭中所用的氮化鎵GaN同屬第三代半導體的新型材料,山東天岳現在已經有生產碳化硅襯底的能力。
襯底是什么?現在的芯片大都是基于硅材料提煉出來的晶圓,然后在上面用各種精密手段蝕刻出電路,最后封裝得來。在這個生產環節中,處于最底部的硅晶圓就是襯底。
碳化硅作為碳和硅的合成材料,繼承了硅原本的化學穩定性、導電性能強、與材料結合好的優勢,同時具有更強的抗高壓、抗高溫、抗輻射能力。在某種意義上,碳化硅就是Pro版的硅材料,是諸多新領域中的寵兒。
而這家山東天岳,正計劃在原本的碳化硅襯底生產之上,拓展出碳化硅芯片生產能力。山東天岳官方消息顯示,碳化硅新項目從今年2月開始開工,將投資6.5億元人民幣建設碳化硅功率芯片、碳化硅電動汽車驅動模塊生產線各一條。
建設完成之后,山東天岳將擁有每年400萬只SiC MOSFET晶體管、1200萬只SiC功率二極管以及1萬只碳化硅電動汽車驅動模塊的生產能力,將為產業下游提供更加完善的碳化硅產品。
這些產品的適用領域耐人尋味,電動汽車驅動模塊不用多說,SiC MOSFET晶體管和SiC功率二極管因為具備了耐高溫、高電壓、大電流且能量損耗較低的性能,在5G通信和物聯網設備上擁有廣闊的應用前景。
不難看出,華為正是在為將來可以提供更優質的5G通信、物聯網設備甚至是電動汽車產品做準備,才選擇用投資的方式來進入到芯片生產的上游。
山東天岳在提供了襯底這樣的基礎材料之外,現在還進入了芯片制造、封裝以及衍生產品制造領域。對于華為這個進入半導體產業鏈的“新角色”來說,它自然是能夠幫助華為了解到完整生產流程的合適對象。
華為手機用碳化硅?至少不是現在
華為在自研芯片道路上的成就,我們有目共睹:從海思半導體成立并進入多種芯片領域,到推出智能手機芯片,并在近年成為手機芯片的領軍角色。華為投資一家半導體企業,是不是意味著未來華為手機的芯片,都將使用相關的新技術呢?
在手機上應用碳化硅芯片的可能性并不大:麒麟系列處理器已經和臺積電建立了良好的合作關系,并且用上了7nm這樣的最新工藝,在性能、耗電和發熱上的進步巨大;國內其他的半導體制造企業還有很長的路要走,短時間內無法達到手機芯片所需要的工藝。
量產規模也是手機芯片無法使用碳化硅的原因,根據華為官方公布的數據,2018年華為智能手機出貨量達到了2億臺,而山東天岳的碳化硅芯片設計生產能力也不過百萬規模,無法滿足手機芯片的大規模供應需求。
不過在華為進入的其他領域,碳化硅有望成為耀眼的明日之星。正如上面說到,碳化硅的一系列特性符合5G通信、物聯網和車載芯片需要在戶外、高溫高壓的環境下工作的需求,如果華為想要推出更優秀的產品,碳化硅產品會是個不錯的選擇。
華為目前已經在5G商業化上取得領先,手機基帶支持NSA/SA通信標準,5G基站更是實現了在NSA/SA兼容的前提下,進一步降低體積和功耗的成就。如此優秀的表現,自然使得華為的5G產品獲得了來自數十個國家的訂單。
不過5G的商業競爭才剛剛開始,2019年只是5G商業化的頭一年,無論哪個國家,建設的基站和通信網絡還是整體中的一小部分,相當大的空間等待著各家公司去挖掘。5G的高帶寬、低時延、大容量特性會對設備提出更高的要求,必然需要更穩定的材料,比如說碳化硅。
華為今年加大投入的物聯網/智能家居以及智能汽車領域,同樣對穩定性和環境適應性有不低的要求,畢竟這些設備都暴露在戶外,不會像手機那樣貼身使用。從華為在不同場合的表態來看,物聯網、汽車兩大領域將可能成為繼手機之后華為新的重點發展方向,有必要為此提前布局。
以智能汽車為例,目前華為稱不會制造整車而是與汽車廠商合作,為汽車帶來華為研發的智能化服務。
這樣的合作在過去可能會局限于車機或是娛樂系統,不過在智能進入汽車每個角落的風潮下,華為有可能直接做包含娛樂系統、自動駕駛和人工智能在內的完整軟硬件方案。
為了保證車輛駕乘體驗的一致性、穩定性并且控制成本,選擇從上游芯片開始介入,對于華為想要在智能汽車領域一展拳腳的野心來說,同樣是相符合的動作。
云計算、人工智能同樣有機會使用碳化硅,高溫一直是服務器機房的運營難題,碳化硅的耐高溫特性或能讓其成為華為AI處理器的材料。
總的來說,短時間內我們不會在華為手機上見到對山東天岳或是碳化硅投資的結果,時間周期和應用領域都有不小距離。但這可能代表著華為未來轉型的方向和趨勢,歷史的車輪再度前進,提前買到頭等車票是每個企業都在進行的努力。
獲得芯片設計生產能力,華為前途無量
華為投資半導體企業的動作,是不是也意味著這家已經在通信、智能手機等領域對國外企業彎道超車的公司,能從碳化硅開始在半導體行業重現佳績呢?并非不可能,不過華為還有很多功課需要補。
不得不提到消費電子企業中,擁有最大規模半導體生產業務的三星。三星現在可以生產內存、閃存、單片機、拍照傳感器、手機處理器和電池等等一系列產品,是智能手機廠商中少有的能夠自己生產幾乎所有部件的“異類”。
要問三星為什么能成為世界500強前列少有的科技產品公司,肯定離不開三星對半導體事業的投資。三星最初和其他廠商一樣,依靠上游供應鏈來生產家電,為實現生產能力垂直整合才進入半導體領域。
這一發就不可收拾,三星半導體在成長過程中擁有了極為廣泛的產品陣容,這也給了他們能在計算機和智能手機發展浪潮中站穩腳跟的能力。正是因為在產業拓荒階段就掌握供應鏈,三星才可以更快地對產品進行迭代,最終控制市場。
實際上,華為自己也用實例證明了控制供應的重要性:不同于其他廠商需要高通、聯發科等芯片廠商提供方案,華為的海思芯片由公司內部完成設計,生產規格和節奏能夠更加靈活。所以我們能夠看到,麒麟980和麒麟810芯片面對競爭對手時頗具優勢的表現。
進入半導體制造和芯片生產,可以視作華為在自研芯片道路上的乘勝追擊。未來的華為或許能進一步加大芯片制造上的投入,獲得從設計到生產封裝再到應用的完整鏈條,成為一家擁有重資產也懂得互聯網手段的大型企業。
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