扒一扒中国5G芯片面临的主要挑战

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当前我国正在大力开展5G技术与产业化的前沿布局,在5G芯片领域取得积极进展,技术产业化进程不断加快。一方面我国政府高度重视5G芯片的发展,中国制造2025、"十三五"国家信息化规划、信息通信行业发展规划、国家科技重大专项、工业转型升级资金、国家集成电路产业投资基金等为5G芯片的发展提供良好的支撑环境。另一方面我国企业和科研院所围绕5G芯片积极布局,华为海思、展讯等企业正在加快5G基带芯片研发进程;PA、滤波器等5G高频器件的研发也已陆续展开;三安光电、海特高新等企业在化合物半导体代工领域有所突破。经过长期积累,我国集成电路产业在移动芯片领域已取得巨大进展,但5G面临的瓶颈问题依然突出。
 
第一,关键核心技术缺失
国内5G 芯片产品研发面临国外专利封锁,部分关键核心技术缺失,如国外射频芯片和器件技术已经非常成熟,尤其是面向高频应用的BAW和FBAR 滤波器,博通、Qorvo 等企业已有多年技术积累,我国BAW和FBAR专利储备十分薄弱,自主研发面临诸多壁垒。
 
第二,制造水平依然落后
国内5G 芯片缺乏成熟的商用工艺支撑,整体落后世界领先水平两代以上。砷化镓、氮化镓等化合物半导体代工市场主要被稳懋、宏捷科技等台湾大厂垄断;格罗方德、TowerJazz等厂商则在锗硅和绝缘硅材料工艺方面技术领先。
 
第三,产业配套有待完善
5G 芯片关键装备及材料配套主要由境外企业掌控。设备方面,制造化合物半导体的关键核心设备MOCVD仍主要被德国爱思强和美国Veeco 所垄断,国内企业正在积极突破。材料方面,以日本住友为代表的企业在化合物半导体材料领域优势明显;法国Soitec 和日本信越等企业在SOI 晶圆材料市场占有率较高;封装用的高端陶瓷基板材料基本都是从日本和台湾地区进口。
 
第四,产业生态亟需营造
当前我国5G芯片设计、制造、封测以及装备材料配套等产业链上下游协同性不足,通信设备整机厂商和国外芯片厂商之间的合作惯性一时还难以打破,国内芯片缺乏与软件、整机设备、系统应用、测试仪器仪表等产业生态环节的紧密互动。

 

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