WaiMenWM   发表于 2019-4-23 09:00:47 |栏目:

一款华为海思的麒麟芯片通常使用5年退却出市场,为此年度研发投入超百亿。而一颗工业级的“电力专用芯片”须要不中断工作10年以上,并经受住N重极度环境的检验。


从西北可能遇到的极寒天气,到长江中鄙俚梅雨季的连续高湿度,再到沿海地带的高含盐量氛围,以及可能遭受到强电磁辐射的干扰,“电力专用芯片”须要同步顺应千差万别乃至有点恶劣的电力工业条件。可靠性要求苛刻,工艺制造与研发难度远超普通消耗级芯片。


电力专用芯片是国内电力体系的说法,属于芯片行业通行四大种别(消耗级、工业级、汽车级、军工级)中的工业级芯片。由于在电力范畴使用时,有针对电力应用的专门筹划,故得此称。


比方要思量主控芯片的电磁兼容功能,安全芯片有针对电力业务的安全防护,专用性方面计量芯片需适用电能计量等等。通常芯片商会根据电网的技能标准,开展并提供针对性的筹划和方案。


电力专用芯片正是电力公司打造蓝图雄伟的智能电网时,必备的元器件。2019年年初国家电网“泛在电力物联网”构想的提出,对电力专用芯片的需求将呈指数级上升。从发电、输电、变电、配电、调度到用电六大环节,上万个智能化场景都离不开芯片的使用。详细到一样平常可见的智能电表、智能充电桩,均有芯片植入此中。


然而国内芯片财产发展滞后,国产化历程远无法跟上需求提速的步调。且大众所熟知的华为、紫光、复兴等企业以研发消耗级芯片为主,与工业级电力专用芯片对于工作时长、温度顺应区间以及其他可靠性方面的要求存在显着差别。


国家电网公司早在九年前智能电网建设初期,就创建了集成电路筹划公司。可是由少数企业单枪匹马在工业级电力专用芯片范畴试图各个击破,发力分散,也注定路途漫漫。复杂的半导体工业须要长期连续性的巨额研发投入,以及更多企业协作完成。


电力物联网的海潮,好像在探索一个可能的方向:通过营造一个更具吸引力的市场,打破边界,动员更多企业参与到适配于电力业务的芯片研发当中。然而这又取决于国网对于芯片业务的定位,并采取怎样的市场计谋。



国网“芯片计划”  最新资讯 090111peqrs2c0k5a45jqq

两度激活

国家电网是全球规模最大、覆盖人群最多的公用古迹公司,2010年1月正式全面推进智能电网建设,并以“一号文”发布《关于加快推进刚强智能电网建设的意见》。这就酝酿了一个极为巨大的工业级集成电路市场,当时预计芯片需求量在200亿片。


不外彼时国内绝大部门的电力专用芯片须要从英飞凌、恩智浦、瑞萨、爱普生等西欧日半导体巨头采购。关键元器件受制于海外供应商,无论是议价本事照旧产能、供货周期的匹配显然过于被动。别的思量到电网数据安全,亦存在隐患。如此,国网体系内的自研芯片公司应运而生。


2010年,北京智芯微电子有限公司(以下简称“智芯公司”)组建,现在由国网信息通讯财产团体(以下简称“国网信通公司”)、南瑞团体、中国电力科学院分别持股40%、40%、20%,并拥有国内第一个工业级芯片的国家级实验室。


“智能电表中的安全芯片,是最初国网进军芯片范畴的切入口。当时国网也体现有本事实现安全芯片的自主研发。”一位芯片专家告诉eo,“现在国网智能电表中的安全芯片,根本由智芯公司提供。”


芯片财产链通常分别为筹划、制造、封装、应用四个环节。国家电网的布局集中在资金与人才麋集型的“两端”,即芯片筹划与芯片应用。


“国网做不了生产,也没须要做生产。”上述芯片专家解释,这是由于芯片全流程涉及技能面广泛,如果专注做筹划,能做好就很好了。只有当产物具备足够竞争力,能够生存、红利后,才会思量扩展产物线。


而且相对而言,制造与封装属于重资产。该人士增补道,这两个环节同样是技能麋集型、资金紧密型财产。“制造环节实在是国内芯片财产的单薄环节,尤其是光刻,一台先辈工艺的光刻机就几亿美元,有钱不愿定买得到,国际上只有一家荷兰公司能生产;而在封装环节,负担着绝大部门可靠性的责任,尤其对于航空航天用芯片来说,非常关键。”


因电网转型牵动的集成电路市场,还在得到进一步激活。2019年1月21日,国家电网再度在“一号文”中开释重磅信号,提出推动电网与互联网深度融合,打造承载电力流的刚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网。


这意味着,国家电网事实上将拥有两张实体网络。全球能源互联网研究院高级工程师陆阳曾指出即将到来的5G时代对于国网的意义,“一张是电网,一张是信息通讯网,而且随着未来业务的不断发展,信息通讯网络的职位和紧张性也是越来越突出。”


这也是为什么国网信通财产团体副总司理孙德栋会强调,“信息通讯技能迅速发展到这个阶段,才能真正(支持)建设泛在电力物联网。”国家电网可以通过信息通讯网这“第二张网”,将触角从已往的电力装备之间,继续延展、发散到以电力为纽带的各类装备终端。


这将直接促进泛在电力物联网构架中,感知层和网络层的芯片需求。典范的是感知层的传感器芯片,以及通讯传输范畴的高速电力线载波系列芯片。不难预见,电力物联网时代能为芯片及其一整套解决方案的市场需求,带来巨大想象空间。


据官方先容,智芯公司现在已开辟包罗安全、主控、通讯、传感、射频辨认五大种别的76款产物。芯片贩卖量从2010年起步时期的0.25亿颗每年,提升到1亿颗每年。除本土外,还销往中亚、欧洲、南美、非洲等地。


有业内人士告诉eo,在电力专用芯片范畴,国家层面的推动体现并不显着,紧张是电网范畴的紧张研发筹划,属于科技项目的支持。“电网属于国家能源根本设施范畴,具有开展国产化的有利条件,(电力专用芯片)可以作为一个较好的切入点,尤其是安全芯片。”


根据智芯公司预计,泛在电力物联网建设将从电力行业的装备与装备、人与装备,徐徐延伸到企业、家庭、都会的智能化,实现万物互联会给集成电路应用带来指数级数量增长,预计需求达千亿片。


一边是黄金市场远景广阔,另一边却是国产化历程缓慢而艰难。


国网“芯片计划”  最新资讯 090112c87u2hdt87z52zz9

国产化路漫漫

“记得2010年之前,我跟大家一起做电力芯片的需求调研,那时候电力装置中全部装备里面的芯片90%依靠于集成,高端紧张是西欧的,低端根本是日韩系列。”赵东艳在“第二届综合能源体系峰会暨泛在电力物联网论坛”上回忆。


赵东艳是北京智芯微电子科技有限公司实行董事、党委书记。谈及中国芯片财产的团体近况,赵东艳感慨,“实在照旧比力令人惆怅的。”中国芯片需求量占全球消耗量一半以上,但自主研发的产物仅占到总体需求的四分之一。


据她先容,智芯公司已经将电力体系用电侧装备的焦点芯片国产化率,从九年前的不敷10%提升至60%以上。不外在用电环节之外,国产化率仍旧停顿在较低程度。2018年,配电环节的国产化率约10%,输变电及调度环节的国产化率低于5%。


“实在芯片国产化依然很难。”赵东艳说。


赵东艳提到电力专用芯片对外依存度高易存在三大隐患。一是信息安全风险,随着泛在电力物联网建设的深化,芯片的应用量将迅猛增长。作为信息技能底层支持的芯片出问题,将严峻影响到电网的安全运行。


据了解,现在国网范围内智能电表中的安全芯片,全部来自智芯公司自主研发的产物,对于安全芯片排他性的采购,正是基于电网业务安全性的考量。


二是价格居高不下,芯片严峻依靠入口,芯片定价权牢牢把握在国外厂商手里,芯片价格不停居高不下。


上述芯片专家举例说,一款芯片产物如果国内无法供应,国外供应商可能会卖到3美元一颗,等国内有竞品出现后,他们会贬价30%,但依然有70%左右的利润。也就是说,本钱只有几十美分,而且本钱与贩卖量成反比。


三是供货周期长,国外芯片供不应求,加之部门国家对中国出口芯片有数量及附加条件限定等缘故原由,芯片供货周期无法保证。


一个例子发生在国内推进安装智能电表的初期,当时智能电表的RTC模块依靠于从日本采购,恰逢日本发生了9级的“311大地震”,并引发海啸以及福岛第一核电站核泄漏等事故。“日本地震之后,芯片用不上,我们整个国家智能电表的安装都无法完成。”赵东艳说。


在上述专家看来,芯片属于交织学科,其发展须要许多学科做支持。从筹划到生产,涉及电子信息、材料学等多个根本科学,而且在技能、专利、人才等多个方面存在壁垒。“以是不是一朝一夕能追赶上的。”


除智芯公司之外,复旦微电子、锐能微、鼎信等多家企业在电力专用芯片范畴有芯片产物推出,尤其在计量芯片、安全芯片以及智能电表中的应用,存在多家国产芯片公司竞争的局面。好比在计量芯片范畴,国内厂商竞争剧烈,国外厂商的利润达不到要求,就会选择退出。


不外总体在主网、配网等环节而言,国产化率仍旧偏低。据相干人士分析,如果功能方面的假设没问题的话,稳固性是一个紧张的考量。“实在颠末几年的市场验证,或多或少都有问题,厂家未必会放心大胆使用。就像我们买车,可能对国产车或多或少照旧有疑虑的。”


除此之外,国产芯片在本钱竞争力上相对较弱,国外供应商更有底气打价格战。“由于前期国外厂商已经赚回了本钱,在出现竞争对手时,可以将价格定的很低。”他说。



国网“芯片计划”  最新资讯 090112w2cim3997rzcx9mp

连续探路

“须要更明确的顶层筹划支持。”有相干人士对此感到狐疑,如何推动须要一个明确的思路与分工。已往在国网内部,存在多家企业同时研发芯片并存在业务竞争的环境,智芯公司的归属也有过几段流转。“宝贵的资源不要冲突,内部竞争有点浪费。”


2018年9月26日,国网推进智芯公司与三大股东方签署增资协议。大概是受到2018年上半年“复兴变乱”掀起全民对“国产芯”热切寻求的影响,意识到进一步集中资源加注对芯片范畴投入的急迫性,国网通过增资扩股完成内部芯片业务的资源整合,重复竞争的“老浩劫”问题得以解决。至此,智芯公司成为国网体系内唯一的芯片研发筹划主体。


国网公司总管帐师罗乾宜称,这一增资举措,标记者智芯公司进入整合发展的新阶段。南瑞团体董事长奚富国体现,此次增资是国网公司正确把握经济发展形势和行业发展规律的战略决策,通过整合三方上风资源,有利于打通芯片财产上鄙俚各个环节,实现研发与应用协同发展。


与此同时,“须要一些勇气来试用这些(国产化)芯片。”上述业内人士说,有些芯片内部猜疑声音很大,不太敢用。如果要推动国产化,电网作为业紧张有勇气去试点。


泛在电力物联网的一大思路,实在是开放和跨界协作。赵东艳说,自主可控芯片的发展模式,不能靠一家企业来完成,本质上是打造一个精良的电力芯片发展生态圈,让这个生态圈里的电力芯片应用单元、电力终端厂商、电力芯片筹划公司、电力芯片标准组织等充分沟通、密切协作、合理分工,共同推进电力芯片国产化历程。


不外这可能须要国网明了对智芯公司的业务定位,是全产物线参与?照旧集中火力于几种芯片研发?在采购与竞争计谋上,给其他国内芯片厂商多大空间?


“只要是市场举动,都无可厚非。不外如果都同质化生产,做着完全雷同规格、参数的芯片产物,容易导致资源浪费。但如果都各有所长,各个方面都有拿得出手的产物,整个芯片财产会更康健。”上述芯片专家说。

回复
凝链下载站 - 下载导读:
1、不得将上述内容用于商业或者非法用途,否则,一切后果请用户自负。您必须在下载后的24个小时之内,从您的电脑中彻底删除上述内容。如果您喜欢该程序,请支持正版软件购买注册,得到更好的正版服务。本资源如有侵犯您的版权,请联系管理员删除本资源!
2、论坛的所有内容都不保证其准确性,有效性,时间性。阅读本站内容因误导等因素而造成的损失本站不承担连带责任。
3、当政府机关依照法定程序要求披露信息时,论坛均得免责。
4、若因线路及非本站所能控制范围的故障导致暂停服务期间造成的一切不便与损失,论坛不负任何责任。
5、注册会员通过任何手段和方法针对论坛进行破坏,我们有权对其行为作出处理。并保留进一步追究其责任的权利。

回复 显示全部楼层 使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表