清华大学成立芯片学院

随着清华大学110周年校庆的来临,一则令人振奋的消息传遍校园:清华大学集成电路学院正式成立,这标志着我国集成电路人才培养的重要基地又向前迈进了一大步。

集成电路,被誉为电子产品的“心脏”,更是所有信息技术产业的核心。针对当前国内集成电路产业所面临的“卡脖子”难题,清华大学集成电路学院的成立无疑是一场科技领域的重大突破。这不仅是对我国集成电路产业持续高速增长、技术创新能力不断提高的有力回应,更是对从根本上解决制约我国集成电路产业发展的难题所做出的坚定承诺。

作为国内集成电路领域的领军学府,清华大学自设立半导体专业以来,已培养了数以千计的优秀毕业生。如今,这些人才在集成电路产业和科研一线发挥着重要作用。此次成立的集成电路学院将瞄准行业前沿,打破学科壁垒,培养国家急需的集成电路人才,实现学科国际领跑,支撑我国集成电路事业的自主创新发展。

据了解,集成电路学院将由微电子与纳电子学系与电子工程系共建,发挥清华大学多学科优势,“1+N”联合机制,与相关院系成立交叉研究中心,实现完整覆盖集成电路产业链的人才培养和科研攻关。学院将采用灵活的用人机制,建立一支高水平的教学科研师资队伍,并与产业链各个领域的头部企业进行全方位产教融合,开展高层次人才培养和高水平科学研究。

在人才培养方面,集成电路学院将招收不同层次和类别的学生,包括本科生、专业型硕士生、学术型博士生以及专项博士生等。本科生培养将采用大类培养和书院培养模式,硕士生和博士生的培养则以高层次创新人才为主。这样的培养模式将有助于吸引更多优秀人才投身集成电路行业,为我国集成电路产业的发展注入新的活力。

与此我们不能忽视清华系芯片公司在国内半导体行业中的重要地位。据新财富统计,较为知名的清华系芯片公司多达27家,这些公司在国内芯片市场中扮演着重要角色。他们的创始人大都求学于清华大学,并由实业转型投资,编织出庞大的校友网络,助推清华系能量广泛辐射国内半导体产业链和资本圈。从某种意义上说,清华大学已经成为中国的“造芯孵化器”。

与欧美同行相比,清华系芯片公司仍存在一定的差距。在大国博弈、科技封锁的背景下,半导体行业的国产替代如火如荼,清华系芯片公司能否在这场竞争中成就中华“芯”的梦想?这需要我们每一个人的共同关注和努力。

清华大学集成电路学院的成立以及清华系芯片公司在国内半导体行业中的重要地位,都展示了我国在集成电路领域的强大实力和坚定决心。我们期待着未来更多的科技突破和人才涌现,共同推动我国集成电路产业的蓬勃发展。在众多的芯片公司中,那些来自清华的创始人尤为引人注目。据统计,多达22位芯片公司创始人毕业于清华,而少部分则来自物理系、自动化系及精密仪器系。这些“清华系”公司在芯片领域的影响力不容忽视。

这些公司中有90%集中在上游的芯片设计领域,尤其是IC设计领域。它们仿佛是一座座专业的高峰,分别在5G基带芯片、存储芯片、CMOS图像芯片、无线通讯射频芯片以及AI芯片等领域占据一席之地。

那么,在这些“清华系”公司中,哪一家最引人注目呢?

紫光展锐无疑是其中的佼佼者。在5G和AI领域,紫光展锐有着深厚的技术积淀。它是由展讯和锐迪科合并而成,产品涵盖了5G基带芯片、大型SoC芯片以及泛连接芯片。其中,展讯是手机芯片设计公司,而锐迪科则是物联网芯片设计公司。合并后的紫光展锐打通了移动通信和物联网两大领域的核心芯片,成为国内该领域的龙头。

在紫光展锐的背后,有一系列清华学子的身影。他们中的曾学忠、刁石京等人曾担任紫光展锐的CEO。在5G方面,紫光展锐发布了“春藤”和“虎贲”两大品牌,向中高端产品线布局。虽然近年来国产手机出货量下滑,对紫光展锐的业绩产生影响,但其战略价值依然显著。目前,紫光展锐正在筹划登陆科创板。

同属紫光系的紫光国微也是安全芯片的主要提供者,其产品广泛应用于航空、航天、地面装备、船舶等领域,尤其是直供军工的份额较大。其旗下主要业务平台包括深圳国微电子、同芯微和紫光同创等。其中,深圳国微电子是紫光国微的主要利润来源。

另一家值得关注的公司是兆易创新,它是国内存储芯片领域的龙头企业。其主要业务包括闪存芯片及其衍生产品、微控制器产品和传感器模块等。在存储芯片领域,国内外企业存在较大的差距,中国内地企业的全球市占率较低。但兆易创新正携手长鑫存储推进自研DRAM,为提升国内企业在存储芯片领域的地位做出努力。

这些“清华系”公司在芯片领域的深耕细作,不仅推动了国内芯片产业的发展,也展示了清华学子的实力和智慧。他们用自己的专业知识和努力,为中国的芯片产业做出了杰出的贡献。在NOR闪存市场这块大约价值三四十亿美元的蛋糕上,兆易创新是众多参与者中的佼佼者。在这个细分市场,它与其他主流供货商如台湾的旺宏、美国的Cypress和美光以及另一家台湾企业华邦共同角逐。兆易创新的目光并不仅仅停留于此。DRAM,这个半导体领域的巨头争抢的细分市场,更是兆易创新的重点布局对象。

早在2019年,兆易创新就已经与合肥产投以及合肥长鑫集成电路(简称“合肥长鑫”)携手合作。他们共同投资,以可转债方式向工艺制程达到19nm的12英寸晶圆存储器研发项目注入了3亿元的资金。兆易创新在这项合作中主要负责研发和代销环节,待其自研产品成功后,将交由长鑫的12英寸存储器晶圆制造基地(简称“长鑫存储”)进行生产。这一策略不仅使兆易创新顺利进入广阔的DRAM市场,也避免了承担巨大的资本支出压力。并且,兆易创新已经建立起完善的DRAM代销体系。

在DRAM制造领域,中国的主要厂商包括福建晋华、合肥长鑫以及紫光南京。其中,紫光南京的量产环节主要在台湾力晶进行,而福建晋华和合肥长鑫则是大陆自主生产的代表。

长鑫存储的DRAM内存技术源于已破产的德国奇梦达,这是英飞凌半导体剥离出来的DRAM芯片公司。作为合肥DRAM506项目的核心组成部分,长鑫存储项目不仅是安徽省和合肥市的重点工程,还是安徽省单体投资规模最大的工业项目。这个项目旨在建设国内规模最大、技术最先进的自主研发DRAM制造基地。它的月产能已经达到4万片,彻底打破了国外企业的垄断。

与此长江存储的技术进步也令人瞩目。其128层堆叠NAND闪存芯片已经站在了世界的前沿。长江存储的技术路线与长鑫存储相似,同样是由清华系公司联手地方及国家集成电路产业投资基金共同成立。它的主攻方向是12寸3DNAND闪存的研发与制造。长江存储的首期投入超过240亿美元,不断取得技术突破,从32层堆叠的NAND闪存跃进到128层技术,目前已经开始量产出货,良品率高达75%。而且,他们还计划在2021年实现192层3DNAND闪存的试产,进一步缩小了与世界领先水平的差距。

在国内CMOS(图像传感器)领域,韦尔股份和格科微是清华系公司的杰出代表。韦尔股份在虞仁荣的领导下,通过收购私有化后的豪威科技以及中低端CMOS公司思比科和视信源,迅速成为国内龙头。格科微作为第二大CMOS芯片厂商,创始人赵立新同样来自清华电子系,他们的产品从低端市场起步,现在已经成为全球低端图像传感器最大的供应商之一。其他清华系创业者在CMOS领域也取得了不俗的成绩。

卓胜微是另一家在射频前端芯片领域深耕的公司,由同样来自清华电子系的冯晨晖创立。这家公司在业界也享有盛名。这些优秀的公司不仅在各自领域取得了卓越的成绩,还为中国半导体产业的发展做出了重要贡献。卓胜微自创立之初,便开始了其在数字电视、移动电视芯片领域的。随着时间的推移,公司在2010年以LNA(射频低噪声放大器)和射频开关作为切入点,踏上了射频前端芯片的研发和销售之路。此后,公司不断完善布局,陆续推出了一系列产品,包括GPS LNA、WiFi开关、天线调频开关tuner以及射频通信LNA等。凭借出色的产品和服务质量,卓胜微成功打入了三星、小米、OPPO、vivo、华为等主流安卓品牌厂商的供应链,一跃成为国内最大的射频前端供应商,全球排名亦跻身前五。

射频开关一直是卓胜微的核心业务。在2020年上半年,其相关业务收入显著增长,达到了8.53亿元,同比增长幅度高达93.04%,占公司总营收的85%。这一业绩的取得,标志着卓胜微已成功实现安卓一线终端品牌的全覆盖。

卓胜微的竞争力源于其技术创新。公司通过研发,实现了不同系列的射频开关在生产过程用底层模具,从而大幅缩短了备货周期,降低了研发成本。

在射频模组领域,研发难点主要在于支持4G/5G的全频段高复杂度模组,其核心在于高性能滤波器及多工器的设计能力。为了攻克这一难题,卓胜微于2020年10月计划投入30亿元进行滤波器及双工器模组研发。其中,滤波器项目的总投资金额高达22.74亿元,几乎接近其上市募集资金的3倍。

国内射频前端的替代进程正处黄金时期,国产厂商需要突破的是技术难关。自主研发高性能滤波技术和PA设计工艺是实现4G/5G射频芯片产品化、小型化、模组化的关键。尽管对国产替代充满信心,但与国际半导体巨头相比,国产厂商的投入规模仍显不足,道路阻且长。

与此一些新兴的芯片公司如飞昂通讯和燧原科技正在快速崛起。飞昂通讯,这家由清华电子系毕业的毛蔚、白昀夫妇创办的企业,专注于光纤和有线通讯领域集成电路的研发,有望填补国内高端光纤芯片市场的空白。而燧原科技,这个由AI芯片创业团队组成的公司,推出的中国首枚自主研发的人工智能高端训练芯片令人瞩目。其创始人赵立东曾在AMD中国任职,后创立燧原科技并成功推出AI训练芯片“邃思”。这些公司在国产芯片设计领域发挥了重要作用。

在芯片的中下游制造和封装测试等领域,清华系公司的力量相对较弱。尽管如此,仍有一些公司在这一领域做出了重要贡献。例如,作为国内最大的集成电路代工厂之一的中芯国际和半导体制造企业盛美股份都为国产芯片产业的发展做出了重要贡献。值得一提的是盛美股份的创始人王晖来自清华精密仪器系,该公司是国内最大的半导体清洗设备制造商之一。盛美股份的产品广泛应用于晶圆制造和先进封装两大环节的重要企业如华虹集团等。这些公司在半导体制造领域扮演着重要的角色。国产芯片产业正在不断发展壮大中面临挑战和机遇并存的情况同时也在积极寻求创新和突破以更好地满足市场需求并推动产业发展在先进封装湿法设备领域,中国及其周边地区的竞争格局尤为激烈。北方华创、芯源微、至纯科技等国内企业,正与盛美股份一同在国际舞台上展现其实力。盛美股份的产品,在中国半导体行业中享有盛名,排名前列。而根据行业统计数据,盛美股份在2019年中国半导体设备企业中名列第四,显示出其强大的市场竞争力。

盛美股份在科技创新的道路上不断前行,已在科创板成功过会,成为首例美股分拆科创板IPO的企业,这一成就无疑为其在行业内的影响力增添了重要一笔。2020年10月8日,盛美股份遭遇挑战,被做空机构J Capital Research指责控股股东ACMR存在欺诈、转移利润、涉嫌财务造假等问题。

与此我们不得不关注到清华芯片圈如何逐步形成并崭露头角。清华系公司能在芯片设计领域成为本土霸主,不仅得益于清华大学优质的教育资源,更重要的是同门师兄弟间的互相投资、扶持,以及在资本市场上形成的联动效应,即所谓的“圈子力量”。

芯片产业是一个资金和技术密集型的行业,需要强大的技术和人才支持,同时也需要充足的资金投入。虽然中国芯片产业的巨头大多具有国资背景,但清华系芯片公司却以民营企业为主。这些公司的成长史,以及他们的创始人和重要股东,构成了一个引人入胜的故事。

一批留学美国的清华学子,在这个时代选择回国创业,他们接力将创业势能和资金导入下一代,成为行业的重要支柱。例如陈大同和武平,作为清华电子系最早的一批博士,他们在美国学习并积累了丰富经验后,选择回国创业,并借助清华的校友网络,吸引了大量的人才加入。

陈大同在斯坦福读完博士后加入豪威科技,并在豪威上市后选择回国创业。他借助校友网络,看到了国内手机芯片市场的巨大潜力。他找到武平以及其他清华校友,共同创立了展讯通信。虽然创业过程中面临诸多挑战,如股权问题、人才招聘等,但展讯依然凭借过硬的技术和敏锐的市场洞察力,在竞争激烈的市场中占据了一席之地。

展讯的成功不仅仅是一家公司的事情,更是清华校友共同努力的结果。在这个过程中,校友们的互相扶持和投资起到了关键的作用。这也展示了清华芯片圈如何借助优质的教育资源、校友网络和资本运作等手段逐渐崭露头角的过程。在半导体领域,投资展讯的联发科后来成为展讯的竞争对手,两者间的故事展现了一个激烈竞争的市场场景。这种竞争不仅仅是在产品上,更是在市场和客户的开发上。联发科以其猛烈的市场进攻态势,几乎包揽了中国内地的山寨机市场。

展讯在2007年成功登陆纳斯达克,而后在2013年被清华紫光收购,这一事件背后反映出的是半导体行业与资本之间的紧密关系。除了展讯,还有其他在硅谷创业的清华师兄弟,他们在芯片领域前赴后继,因“师兄投师弟”的模式而受益。这一模式在兆易创新的创始人朱一明身上体现得尤为明显。

朱一明在美国完成了硕士和博士的学习后,选择回国创业,专注于存储芯片的开发。他的创业之路得到了清华校友圈子的鼎力支持。通过校友的关系,朱一明成功融资,创办了兆易创新,最终成功研发出国内第一颗移动高速存储芯片,成为国内第一家大规模量产主流存储器的公司。兆易创新的发展不仅证明了朱一明的实力,也体现了清华校友之间的互助与合作精神。

这群最早的半导体市场化拓荒者,跟随时代浪潮翻滚、推进,见证了中国半导体行业的发展与变迁。从封闭发展期到艰难转型期,再到市场主导的野蛮生长期,以及与市场共同推动的高速发展期,每一个阶段都留下了他们的足迹。

与此芯片投资领域也经历了三轮热潮,这些清华半导体创业者也跟随时代浪潮进入投资赛道。如陈大同,他在创立展讯后,加入了北极光创投,成为合伙人,并陆续成立了自己的投资管理机构。邓峰创立的北极光创投是清华创业企业的重要孵化平台,他通过投资支持了包括山石网科在内的多家创业公司。这些投资公司不仅为创业者提供了资金支持,更为他们提供了宝贵的资源和指导。

从实业到投资,这些创业者始终面临着各种挑战和机遇。他们的成功不仅是对自己努力的肯定,也是对中国半导体行业发展的贡献。他们的故事激励着一代又一代的创业者,为中国的半导体产业注入源源不断的活力。这些清华校友的成功故事不仅展现了创业的艰辛与辉煌,更体现了中国半导体行业的蓬勃发展与巨大潜力。他们的成功故事将激励更多的人投身于这一行业,为中国的半导体产业做出更大的贡献。在创业与投资的蓬勃浪潮中,那些深谙技术精髓、具备国际视野并熟悉风险投资规则的精英们,正逐步成为资本赛道上的领航者。特别是在芯片领域,清华系的力量日益壮大,投资成为其不断壮大的重要纽带。

作为主攻手的国家大基金,在半导体行业中耕耘深厚,与清华系投资人联手是他们的显著特点。陈大同,这位曾在华山资本创立辉煌成就的人,与华登资本及清华控股合作成立了华创投资,受托管理北京市集成电路产业基金的部分资金。他的团队又在苏州设立了元禾璞华,专注于集成电路设计及相关产业的投资。另一家由武平主导的武岳峰资本,更是揽获国家大基金作为其有限合伙人,其在芯片领域的布局成果显著,投资的明星企业众多,甚至完成了对美国DRAM芯片设计公司ISSI的整体收购和私有化。

ISSI是一家在集成电路存储芯片及模拟芯片领域领先的企业,其产品覆盖汽车和工业应用领域,并在DRAM、SRAM领域保持全球领先地位。令人瞩目的是,兆易创新在接力收购ISSI的过程中,展现了清华校友的敏锐与决断。

在融资方面,清华系创业者与投资者的交汇点,叠加国家大基金的青睐和二级市场的热烈追捧,使得这些公司在融资上如鱼得水。大基金一期的投资资金流向了清华系公司,而国信证券的统计数据显示,大基金对清华系公司的累计投入已经超过了300亿元。随着大基金二期的筹备和布局,盛美半导体等清华系芯片公司有望再次获得注资机会。近年来,芯片股的火爆行情和相关公司市值的飙升,也为再融资打开了方便之门。据统计,仅在一二级市场,9家清华系芯片上市公司的股权类融资就已经超过了1000亿元。

在乐观的市场预期和丰厚的资本回馈背后,清华系芯片公司仍面临与世界一流企业之间的鸿沟。虽然他们在国内处于领先地位,并通过圈内互助实现了快速成长,但在产业链地位、市值规模以及营收净利润等方面,他们仍需努力追赶世界领先者。中国芯片产业的自给率正在提升,但距离达到自给自足的目标仍有一段路要走。技术能否成功升级迭代,仍有待观察。

投资者和市场的支持为清华系芯片公司提供了发展的动力和方向,但真正的挑战在于技术的持续创新和升级。这些公司需要不断提升自身的技术实力和市场竞争力,以跨越与世界一流企业之间的鸿沟。清华系芯片公司在国产替代升级的道路上正艰难破冰,期待他们能够以技术创新为核心竞争力,实现更加辉煌的成就。以清华系为例,中国芯片产业的现状与未来挑战

在中国的芯片产业中,清华系无疑是一支重要的力量。从现状来看,其表现却呈现出鲜明的反差。在IC设计领域,尽管清华系表现突出,特别是在AP/BP(移动处理器)方面差距相对较小,但在其他核心细分领域,技术差距依然悬殊,市场基本被国外巨头垄断,国内产品主要应用于中低端市场。这一现象间接体现了中国芯片圈的整体短板。

随着进口替代需求的升温,中国的半导体产业已经涌现出了一批企业,其中清华系是其中的一部分。尽管大部分企业在技术和市场份额上与美国公司存在差距,但这些企业的存在本身已经为中国缩短差距提供了可能性。从芯片品类来看,目前国产芯片在分立器件、传感器、无线通讯芯片、应用处理器等细分市场已经有所突破,全球市场份额超过5%。但在CPU、GPU、FPGA、存储器等领域,国产芯片的缺席情况仍然严重,国产化率接近于零。

以清华系的上市公司为例,其营收和净利润的表现并不理想。尽管有一些公司通过并购实现了快速增长,但整体上,清华系的芯片公司在产业链上的地位相对较弱。这些公司的营收和净利润与美股芯片公司相比,差距巨大。例如,美股前十大芯片公司的营收和净利润中位数分别是清华系公司的37倍和66倍。

这种差距不仅体现在整体规模上,还体现在盈利能力上。清华系芯片公司的毛利率与美股芯片公司相比,同样存在较大的差距。这种差距反映了中国芯片产业在技术、管理和创新方面所面临的挑战。

尽管如此,中国芯片产业仍在不断努力。一些公司已经开始在特定领域实现技术国产替代,如卓胜微在手机射频前端领域的突破。要想在高端市场取得更大的突破,中国芯片产业还需要在技术研发、人才培养、政策支持等方面付出更多的努力。

清华系在中国芯片产业中扮演了重要的角色,但其面临的挑战也不容忽视。要想在激烈的竞争中取得更大的发展,不仅需要加强技术研发,还需要提高管理和创新能力。和社会也应该提供更多的支持和帮助,为中国芯片产业的快速发展创造更好的环境。自2020年1月1日至11月17日,卓胜微的股价涨幅达到了惊人的140.7%。而从其2019年6月上市至今,股价更是飙升了27倍。如果用市值来衡量,那么清华系下的芯片上市公司们表现更是亮眼。包括紫光国微、韦尔股份、北京君正等九家公司的市值合计达到了惊人的6471.45亿元。但与业界巨头台积电相比,这些公司的市值仅为台积电的八分之一。

如果我们把视野扩大到整个清华系芯片企业,即使将中芯国际、华虹半导体和上海贝岭等巨头纳入考量,它们总体的市值也仅仅是台积电的三分之一。尽管这些公司在全球半导体市场上占据了一定的份额,但相对较低的毛利率和市值规模仍然制约了它们的竞争力和发展空间。

那么,我们来看看美国的芯片企业是如何形成其强大的竞争力的。根据SIA的数据,美国在全球半导体行业的市场份额高达47%,并且在EDA软件、IP、半导体设备、芯片设计等各个环节都处于领先地位。这种领先地位的取得,源于其“高利润+高研发投入+全球化布局”的商业模式。

美国半导体行业的毛利润高达1200亿美元,毛利率达到惊人的54%,同时研发投入也达到了惊人的水平。这种高营收带来的高毛利,使得企业能够投入大量的资金进行研发,从而提升技术壁垒,夺取更多的市场份额,形成良性循环。诸如英特尔、英伟达、AMD等公司能够长期保持全球技术领先地位,并在新兴市场中抢占先机。

在中国市场,美国半导体公司的市场占有率达到了近半。而在各个细分领域中,市值和基本面相对不足的清华系公司要想分一杯羹,难度可想而知。面对现实,它们别无选择,只能不断向前。

为了改变现状,清华系芯片公司正在尝试从中低端市场向高端市场转型。它们开始尝试涉足制造领域,并寻求通过并购等方式来增强自身的实力。例如,韦尔股份成功收购了豪威科技和思比科,格科微则计划兴建12英寸的晶圆厂。这些举措都是为了提升公司的竞争力,以应对市场饱和和挑战。

与美国的芯片产业相比,中国芯片产业仍存在巨大的差距。但这个差距并不是绝望的鸿沟,反而为国内芯片企业提供了巨大的产业投资和创业机会。的大力支持、门类齐全的产业链、资源的灵活配置等,都是国内芯片企业的优势。

美国对中国的“围堵”只会加速国产芯片的崛起。进口产品的空档将倒逼国内企业研发高端产品。虽然中国在材料设备领域仍全面落后,但在制造和设计方面已经取得了一定的进步。特别是在封装领域,中国已经赶上了国际先进水平。

全球半导体价值链可能会因为外部的围追堵截而发生巨变。据波士顿咨询公司预测,未来2-3年内,美国半导体的全球市占率可能会下降,而中国半导体的自给率将大幅上升。这个巨大的转变将为中国芯片产业带来前所未有的机遇。在中美贸易摩擦不断加剧的大背景下,全球半导体产业格局正在经历前所未有的变革。在接下来的两到三年内,美国的半导体在全球市场的份额预计会下降至30%,而中国则以其迅猛的发展势头,市占率将攀升至10%。与此韩国和日本也在这一领域中崭露头角,市占率分别预期将上升到31%和13%。值得关注的是,中国的半导体自给率也将实现显著的提升,预计将达到40%,这一数字在图表5中清晰呈现。

回顾过去的五年,中国在芯片产业上的投入堪称巨大且成效显著。2019年,中国内地芯片产业的销售额同比增长了惊人的10%,这一增长率在全球范围内独树一帜。与中国的蓬勃发展形成鲜明对比,欧洲、中国台湾地区、美国、日本和韩国等地的芯片产业则呈现出下滑趋势,其中韩国下滑最为显著,下降32%,相关数据如图表6所示。

随着人工智能和物联网的飞速崛起,芯片行业正迎来前所未有的发展机遇,进入一轮爆发期。供给受限的状况预示着在未来20年里,芯片产业在中国仍将是一个朝阳产业,充满无限的机遇与挑战。其中,以清华大学为代表的中国芯片企业正逐渐成为市场关注的焦点。

这些企业承载着无数人的期待,它们究竟何时能够成长为与整个国家产业实力相匹配的巨头?这一问题的答案充满着挑战与未知,但无疑,它们正以前所未有的速度向前发展,不断突破技术壁垒,提升创新能力。我们期待着这些企业在未来的日子里,能够不断壮大,走向世界的舞台,为中国芯片产业赢得更多的尊重和认可。

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