微系統(tǒng)行業(yè)報告 微系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀深度調(diào)查分析

• 陳觀秋 2023年10月26日 來源：中國經(jīng)營網(wǎng) 百度 906 56
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20世紀(jì)60年代以來，微系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)歷了從微器件的設(shè)想到微壓力傳感器的問世，逐步實現(xiàn)技術(shù)突破和制造工藝的改進(jìn)，至今進(jìn)入集成技術(shù)大力發(fā)展階段，在信息、生物、航天、軍事等領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用。

微系統(tǒng)技術(shù)被公認(rèn)為21世紀(jì)的革命性技術(shù)之一。微系統(tǒng)技術(shù)融合了微電子、微機電和微光電技術(shù)，通過系統(tǒng)架構(gòu)和軟件算法，將微傳感器、微控制器、微執(zhí)行器、微能源及各種接口等構(gòu)成一體化軟、硬件多功能集成，采用微納制造及微集成工藝實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的微納尺度化。微系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展主要集中在MMIC、MCM、MEMS、SOC、SIP等技術(shù)上，其中又以MEMS為主。

20世紀(jì)60年代以來，微系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)歷了從微器件的設(shè)想到微壓力傳感器的問世，逐步實現(xiàn)技術(shù)突破和制造工藝的改進(jìn)，至今進(jìn)入集成技術(shù)大力發(fā)展階段，在信息、生物、航天、軍事等領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用。

與傳統(tǒng)裝置相比，微系統(tǒng)由于將各種功能高度集成，因此具有微型化、成本低、性能高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器測量、無線通信、軍事國防、生物化學(xué)、能源環(huán)境等領(lǐng)域。微系統(tǒng)技術(shù)正處于向大規(guī)模應(yīng)用轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵階段，由微器件技術(shù)制造的芯片已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

微系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀深度調(diào)查分析

微系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展主要集中在MMIC、MCM、MEMS、SOC、SIP等技術(shù)上，其中又以MEMS為主。SiP 即集成電路領(lǐng)域中的系統(tǒng)級封裝技術(shù)，是包含多種具備不同功能器件的組合體，如多個集成電路、光電子器件、電容、電感等集成在一個集成電路封裝體內(nèi)，形成一個系統(tǒng)或亞系統(tǒng)，以實現(xiàn)整體系統(tǒng)的功能。

基于大語言模型的人工智能(AI)技術(shù)在過去十幾個月的時間里呈現(xiàn)出爆發(fā)式發(fā)展，全球已有多家企業(yè)向公眾開放其大模型產(chǎn)品，并且不乏多模態(tài)、內(nèi)容生成等進(jìn)階應(yīng)用。然而，算力需求和部署速度之間的落差仍是推進(jìn)生成式AI應(yīng)用落地的主要障礙之一。據(jù)測算，從小模型發(fā)展到大模型，10年間AI對算力的需求提升了40萬倍——這一增長速度遠(yuǎn)超摩爾定律。許多處于全球前列的半導(dǎo)體企業(yè)，都在致力于探索新的創(chuàng)新路徑。

封測作為后摩爾時代承載半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)，備受整個產(chǎn)業(yè)的關(guān)注。

戈登·摩爾在其定義摩爾定律的文章中，除了預(yù)測晶體管數(shù)目指數(shù)級增長，還預(yù)測了可以用小芯片封裝組成大系統(tǒng)的集成電路未來技術(shù)發(fā)展方向。只不過在之后半個多世紀(jì)中晶體管密度的性能增長方式總體上暢行無阻，系統(tǒng)集成并未被當(dāng)作主攻方向。

而當(dāng)步入“后摩爾時代”，晶體管微縮集成逼近物理極限，并且由此帶來的研發(fā)、制造成本已經(jīng)超出了摩爾定律所定義的比率，這也直接引發(fā)了AI所需高算力的成本顯著上升。

此時，摩爾定律中提到的微系統(tǒng)集成，給產(chǎn)業(yè)帶來轉(zhuǎn)換創(chuàng)新賽道的機會。

從晶體管微縮，到微系統(tǒng)集成，意味著最主要的創(chuàng)新環(huán)節(jié)從晶圓制造向后道成品制造轉(zhuǎn)移——這一轉(zhuǎn)變事實上正在發(fā)生。

高性能計算(HPC)為大模型開發(fā)和訓(xùn)練提供核心的算力，是集成電路創(chuàng)新以解放AI潛力的最重要場景之一。目前行業(yè)主要通過將芯片成品制造環(huán)節(jié)向2.5D/3D高性能封裝發(fā)展，來實現(xiàn)更高密度的小芯片集成和更高的微系統(tǒng)內(nèi)互連速度，以便在穩(wěn)控成本的同時提升芯片微系統(tǒng)的整體性能表現(xiàn)。

對于微系統(tǒng)創(chuàng)新，那些封裝技術(shù)類型齊全，具有技術(shù)產(chǎn)品優(yōu)勢的封測企業(yè)，更容易整合技術(shù)儲備，提供從單個功能模塊到整體封裝互連的解決方案。筆者了解到，長電科技正是因為在多種先進(jìn)封裝類型上都擁有豐富的技術(shù)積累和研發(fā)制造經(jīng)驗，因此其打造的系統(tǒng)級、一站式高性能計算芯片封測解決方案可全面覆蓋HPC系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)中采用多種封裝技術(shù)的各個模塊。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年中國微系統(tǒng)行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報告》分析：

微系統(tǒng)涉及微處理器、微機電系統(tǒng)、微電子、微集成等多個技術(shù)領(lǐng)域。近年來，微系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速，微系統(tǒng)集成方法與工藝有了新的突破，微電子器件特征尺寸繼續(xù)減小，微處理器、微射頻器等性能進(jìn)一步提升，碳化硅與氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料器件日益成熟并進(jìn)入應(yīng)用階段，為微系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展提供了有效支撐。

近年來，我國正從政策和各方條件保障逐步加大對微系統(tǒng)技術(shù)的扶持力度，微電子技術(shù)也有了新突破:超深亞微米集成技術(shù)，該方面研究已達(dá)到國際先進(jìn)水平;芯片設(shè)計等集成電路的設(shè)計水平已有明顯提高。

在數(shù)字電視、高端IC卡、3G手機、多媒體信號處理及信息安全等多個領(lǐng)域，我國已有自主設(shè)計的芯片產(chǎn)品。我國自主知識產(chǎn)權(quán)的核心芯片的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化也取得了可觀的突破(IC設(shè)計水平已達(dá)到0.13μm)。

眾多新型微納米加工工藝、新封裝技術(shù)、新材料在國內(nèi)技術(shù)平臺中得以深入研究，縱觀第五屆微系統(tǒng)與納米工程國際研討峰會，國內(nèi)微系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為：(1)微系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性大幅提升;(2)在物理和醫(yī)療結(jié)合方面的研究及應(yīng)用前景廣闊;(3)微納米器件的集成及加工技術(shù)發(fā)展已提上日程。

《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》亦將“堅持自主可控、安全高效”列為十四五期間國家的遠(yuǎn)景目標(biāo)，自主可控已上升到國家戰(zhàn)略高度，其進(jìn)程將在政策、技術(shù)、市場等多個層面上得到全面推進(jìn)。

微系統(tǒng)行業(yè)報告結(jié)合微系統(tǒng)行業(yè)的背景，深入而客觀地剖析了中國微系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展規(guī)模和競爭格局;分析了行業(yè)當(dāng)前的市場環(huán)境與行業(yè)競爭格局、產(chǎn)品的市場需求特征、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的經(jīng)營情況、行業(yè)未來的發(fā)展趨勢與前景;同時，佐之以全行業(yè)近5年來全面詳實的一手連續(xù)性市場數(shù)據(jù)，讓您全面、準(zhǔn)確地把握整個行業(yè)的市場走向和發(fā)展趨勢。

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