Chinas Kernschmerz: Warum kann der Chinese keinen guten Chip entwerfen?

Die US-Sanktionen gegen ZTE spiegeln die Probleme der chinesischen IC-Industrie wider: China hat den größten Halbleitermarkt der Welt, aber die Mainstream-Produkte von Unternehmen für integrierte Schaltkreise konzentrieren sich immer noch auf das Low-End IP-Core, fortschrittliche Technologie und Outsourcing-Design-Dienstleistungen, die letzte Industrie wird den Menschen unterworfen sein.

"Einige Dinge sind festgelegt, aber es ist einfacher".

Aber Halbleiter sind nicht.

Vor nicht allzu langer Zeit haben US-Beamte eine 7-jährige Blockade gegen ZTE eingeleitet, die es US-Unternehmen untersagte, alle elektronischen Technologie- oder Kommunikationskomponenten an ZTE zu verkaufen.

Unmittelbar danach enthüllte Reuters, dass Huawei fünf Angestellte in den Vereinigten Staaten entlassen hat, darunter auch Angestellte, die seit acht Jahren in den Vereinigten Staaten arbeiten.

"Einige Dinge lassen sich leicht loslassen." Dies ist ein Wort, das der rotierende Chairman Xu Zhijun von Huawei auf der gestrigen globalen Analystenkonferenz gesprochen hat. Huawei hat den US-Markt aktiv erweitert, scheint aber mit den USA weiter zu gehen.

Gegenwärtig stehen die beiden größten Kommunikationsgiganten der Welt im Rahmen des Chinesisch-Amerikanischen Handelskriegs vor einem noch nie dagewesenen Druck.ZTEs Abhängigkeit von den Vereinigten Staaten ist auf die größte Krise der Geschichte gestoßen und könnte am Boden zerstört sein. .

Kämpfen zurück.Der 40. Jahrestag der Reform und Öffnung, wir werden immer noch in der Schlüsseltechnologie, "den Hals zu halten." China hat die weltweit größte Halbleiter-Markt, aber der Mainstream der IC-Design-Business-Produkte sind immer noch in der Low-End konzentriert.

Shi Shizhong: Einige Unternehmen, die einst eine glorreiche Vergangenheit hatten und sich auf mangelnde Basisfähigkeiten verlassen konnten, verlassen sich auf fortschrittliche IP-Cores von Drittanbietern, fortschrittliche Technologie und ausgelagerte Designservices, haben ihre endgültige Leistung verloren und ihre Wettbewerbsfähigkeit verloren.

Wohin ging das Problem?

Chinas Kernschmerz: In China liegt die Chipauslastung bei einem integrierten Chip bei 0, einem Handelsdefizit von bis zu 165,7 Milliarden US-Dollar

Gestern machte der berühmte Finanzblogger @ Cao Shanshipo von Weibo ein Foto, das den aktuellen Status der Kern-IC-Chips Chinas zeigte.

Zusätzlich zu mobilen Kommunikationsterminals und Kernnetzwerkausrüstung übersteigt der Anteil einiger integrierter Schaltkreisprodukte 10%, einschließlich MPU in Computersystemen, FPGA / EPLD und DSP in allgemeinen elektronischen Systemen, Embedded MPU und DSP in Kommunikationsausrüstung und Speichervorrichtungen. DRAM und NAND Flash, Anzeigetreiber im Anzeige- und Videosystem, Domestic Chipbelegung sind alle 0.

Diese Karte stammt ursprünglich aus dem Artikel von Wei Shaojun, Direktor des Instituts für Mikroelektronik der Tsinghua Universität, und wurde 2017 in der 34. Ausgabe von IC Application veröffentlicht.

Dieser Artikel von Wei Shaojun zeigt, dass die chinesische Industrie für integrierte Schaltkreise weiterhin rasante Fortschritte macht, wobei Chipdesign, Fertigung und Verpackungstests alle eine Umsatzwachstumsrate von über 10% erreichen.

Aber hinter der boomenden Industrie, das Missverhältnis zwischen Industriestruktur und Nachfrage:

Der Hauptchip für Kunden in Übersee Herstellung Verarbeitung;

Chip-Design hauptsächliche Verwendung von in Übersee Ressourcen;

Chip-Packaging und Test-Dienstleistungen in erster Linie für Kunden in Übersee;

Der kritischste und tödlichsten, Low-Core-Chip mit integrierten Schaltung inländischen Marktanteil, die die CAO ist rock Bild ist, auch wenn es selbst gemachte Chips, entweder für ausländische OEM, oder kümmern sich niemand.

Ein weiterer Punkt, gibt es ein großes Handelsdefizit und den Export von integrierten Schaltungen. Bis zum Jahr 2016 Chinas IC Importe $ 227.070.000.000 erreicht, das vierte Jahr in Folge überschritt $ 200 Milliarden, den höchsten Wert der eingeführten Waren. US $ 61,38 Milliarden im gleichen Zeitraum der Exporte von integrierten Schaltungen , um 11,1%, war Handelsdefizit 165.700.000.000 $. In den nächsten Jahren, IC Importe hoch bleiben wird.

Die wichtigsten Komponenten werden fast ausschließlich auf dem Inlandsmarkt hergestellt und verlassen sich auf groß angelegte Importe.Vor diesem Hintergrund wird ZTE als weltweit viertgrößter Hersteller von Netzwerkgeräten, sobald die Vereinigten Staaten ein Verbot verhängen, vom Aussterben bedroht sein.

Chinesen können keinen leistungsfähigen Chip entwerfen? Gelehrte: Chinesen ignorieren selektiv inländischen Kern

Zur Zeit, Chinas IC-Industrie-Design, Fertigung, Verpackung und drei Industrien zur gleichen Zeit, kann die Herstellung OEM, Paket-Tests und den Vereinigten Staaten ist keine große Lücke.

Der größte Unterschied liegt im Design: "Das Design von heimischen Chips hängt hauptsächlich vom Ausland ab." Ein Experte eines universitären Forschungsinstituts in Peking sagte Xinzhiyuan, dass es nicht China sei, das keinen Chip entwerfen könne, da es keine aktuelle Bedingung für die Chip-Iteration gebe.

"Intel, ein großes Unternehmen wie ARM, haben sie entwickelt, die erste Generation von Chips sind sehr schwierig zu bedienen, aber es kann iteriert werden, und schließlich wird es gute Chips sein."

Auf der anderen Seite sind unsere heimischen Chips schwer zu überleben, vor allem, weil die Industrie ihnen keine Gelegenheit zum Iterieren geben wird, weil der Markt einerseits Chips mit überlegener Leistung und sogar niedrigen Kosten hat, andererseits haben die Leute nicht die Geduld zu gehen. Wie zum Beispiel inländische Chips zu iterieren, was die Verbesserung von Chinas Chip-Design-Fähigkeiten direkt begrenzt.

"Viele Leute könnten tatsächlich einen guten Chip entwerfen, aber weil die Ökologie des Marktes Ihnen keine Gelegenheit gibt, heimische Chips iterativ zu machen und im Inland zu ignorieren, können und sollten inländische Unternehmen den Ingenieuren nicht das" Opfer "geben. Gelegenheit, hier liegt unser Problem. '

Auf der anderen Seite, F & E-Investitionen sind unzureichend Grund für die nicht High-End allgemeine Chips. Zusätzlich zu der nationalen Haupt Wissenschaft und Technologie, nationale Wissenschaft und Technologie Plan ist im Grunde keine andere integrierte Schaltung Projekte und Finanzierung im Jahr 2008 ins Leben gerufen Kerne elektronische Geräte, High-End allgemeine Chips und Basis-Software-Produkte und ‚sehr hochintegrierten Schaltungen und komplette Sätze der Ausrüstung‘ zwei große Projekte der nationalen Wissenschaft und Technologie F & E-Investitionen auf dem Gebiet der integrierten Schaltungen im Durchschnitt jedes Jahr, aber 40-50000000000, weniger als eine Intel Forschungs- und Entwicklungskosten 5,2% 7,7%.

Wei Shaojun wies auch darauf hin:

Derzeit Chinas IC-Design-Unternehmen Mainstream-Produkte sind konzentriert noch in Low-End, hat noch nicht das internationale Hauptschlachtfeld eingegeben zusätzlich einen wichtigen Durchbruch auf dem Gebiet der Kommunikation zu haben, aber in CPU, Speicher, programmierbarer Logik-Array (FPGA), digitale Die große Anzahl strategischer Produktbereiche wie Signalprozessoren (DSPs) ist nicht etabliert.

Während in dem "nuklearen hohen Sockel und anderer nationale Wissenschaft und Technologie Unterstützung, F & E Shanghai Billionen Core-Desktop-CPU und‚Godson‘Serie CPU Volumen Anwendungen in bestimmten Bereichen zu erreichen, sondern unterliegen Rechte an geistigem Eigentum, die Fähigkeit, Verarbeitungskapazität und Infrastruktur Mängel zu entwerfen, Chinas Unternehmen sind in den oben genannten Bereichen noch nicht in die Massenproduktion eingetreten, ganz zu schweigen davon, sich voll am Marktwettbewerb zu beteiligen.

Obwohl wir bei Supercomputern mit leistungsstarken Multi-Core-CPUs, dynamischen Direktzugriffsspeichern und eingebetteten CPUs wichtige Fortschritte erzielt haben, gibt es immer noch eine große Lücke zwischen der gesamten IC-Industrie und dem internationalen Advanced-Level.

Wenn es im High-End-Allzweck-Chip-Bereich keinen definitiven Durchbruch gibt, wird der Entwicklungsraum der IC-Design-Industrie in China stark eingeschränkt sein.

86% der Unternehmen werden zukünftig KI übernehmen, inländische KI-Chips benötigen eine Chance von 0 zu 1

Auf der Huawei Analystenkonferenz veröffentlichte Huawei erstmals die Prognose der Global Industry Vision 2025: Bis 2025 wird die Gesamtzahl der globalen Verbindungen 100 Milliarden erreichen, der Videoverkehr wird 89% ausmachen, und 86% der Unternehmen werden AI übernehmen. Und eine digitale Wirtschaft von 23 Billionen Dollar schaffen.

Networks + AI, Phones + AI und HuaweiCloud stellen drei von Huawei vorgeschlagene Lösungen zum Aufbau einer intelligenten Welt dar. In Zukunft werden Menschen, Familien und Organisationen intelligente Verbindungen realisieren Um die Anwendung künstlicher Intelligenz wirklich zu realisieren, muss sie aus Software implementiert werden. Zur Hardware, hart und weich.

Google hat sich vor sieben Jahren dazu entschlossen, TPU zu erforschen und zu entwickeln, und hat heute die Ergebnisse gesehen: Es glänzt nicht nur mit AlphaGO, sondern macht es auch zu einem KI-Dienst. Das Potenzial für Geschäfte ist enorm Trends: Ein tiefgreifendes Verständnis von künstlicher Intelligenz Software wird die Effizienz der F & E von Prozessorarchitekturen fördern.AI-Chips für Anwendungsszenarien können eine Chance für China sein.

Huawei hat den Kirin 970 Chip im letzten Jahr eingeführt, um mehr visuelle, akustische und taktile Erfahrungen zu sammeln, und durch das offene HiAI-Ökosystem, das auf NPUs Rechenleistung basiert, wurden die Vorteile von AI auf die gesamte Terminalindustrie ausgedehnt, wodurch die Chipindustrie ökologisch veränderbar wurde. Reichhaltiger.

Das Anwendungsszenario bestimmt den Algorithmus, der Algorithmus definiert den Chip und das Hard- und Software-Co-Design, Chinas Horizon sah vor drei Jahren auch die Chance des AI-Chips.

Im Dezember letzten Jahres stellte Horizon den ersten integrierten Vision-Chip für eingebettete künstliche Intelligenz vor - einen selbstfahrenden Reiseprozessor und einen Sunburst-Prozessor für intelligente Kameras und landete in drei Bereichen: Smart Driving, Smart City und Intelligent Business.

Horizon AI Chipspezifikationen und Kernarchitektur

Auf technischer Ebene ist die BPU des Horizonts erwähnenswert.

Die BPU gehört zur heterogenen Multiple-Instruction-Multiple-Data-Computing-Architektur.Eine der Kernrechenvorrichtungen ist der Elastic Tensor Core, der den berechnetenModus entsprechend der Form der zu verarbeitenden Daten auf das Maximum einstellen kann. Auslastungseffizienz von Multiplizierern: Mit speziell entwickelten Routing-Bridges kann die BPU flexibel mehrere Betriebsgeräte (ALUs) gleichzeitig mit mehreren statischen Speicherbänken (SRAM-Banken) verbinden. Compiler- und Runtime-Strategien sind optimiert, um das Lesen, Schreiben und Berechnen von DDR-Daten sowie die synchrone Ausführung zwischen verschiedenen Arten von Operationen zu ermöglichen.

Start-up-Unternehmen wie Horizon AI-Chip der Lage, unabhängige Forschung und Entwicklung, bewährte inländischen Chip-Design weiterhin auf den oben genannten Peking University Institute Experten sagten, um die Fortschritte, glaube nicht, selbst gemachte Chips nur ein technisches Problem, es ist ein ökologisches Problem, einige inländische Unternehmen Nicht unbedingt schlecht im Chipdesign, aber das Fehlen von relativen oder experimentellen Möglichkeiten.

‚Die Frage ist nicht einmal eine Chance zu experimentieren, wenn auch nur auf den Raum von 0 bis 1, und später ließ sie überleben in die Risse kein Problem haben.‘

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