20世紀60年代以來,微系統技術經歷了從微器件的設想到微壓力傳感器的問世,逐步實現技術突破和制造工藝的改進,至今進入集成技術大力發展階段,在信息、生物、航天、軍事等領域已有廣泛應用。
微系統技術被公認為21世紀的革命性技術之一。微系統技術融合了微電子、微機電和微光電技術,通過系統架構和軟件算法,將微傳感器、微控制器、微執行器、微能源及各種接口等構成一體化軟、硬件多功能集成,采用微納制造及微集成工藝實現系統結構的微納尺度化。微系統技術的發展主要集中在MMIC、MCM、MEMS、SOC、SIP等技術上,其中又以MEMS為主。
20世紀60年代以來,微系統技術經歷了從微器件的設想到微壓力傳感器的問世,逐步實現技術突破和制造工藝的改進,至今進入集成技術大力發展階段,在信息、生物、航天、軍事等領域已有廣泛應用。
與傳統裝置相比,微系統由于將各種功能高度集成,因此具有微型化、成本低、性能高等優點,廣泛應用于儀器測量、無線通信、軍事國防、生物化學、能源環境等領域。微系統技術正處于向大規模應用轉化的關鍵階段,由微器件技術制造的芯片已經在諸多領域得到應用。
微系統技術的發展主要集中在MMIC、MCM、MEMS、SOC、SIP等技術上,其中又以MEMS為主。SiP 即集成電路領域中的系統級封裝技術,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,形成一個系統或亞系統,以實現整體系統的功能。
基于大語言模型的人工智能(AI)技術在過去十幾個月的時間里呈現出爆發式發展,全球已有多家企業向公眾開放其大模型產品,并且不乏多模態、內容生成等進階應用。然而,算力需求和部署速度之間的落差仍是推進生成式AI應用落地的主要障礙之一。據測算,從小模型發展到大模型,10年間AI對算力的需求提升了40萬倍——這一增長速度遠超摩爾定律。許多處于全球前列的半導體企業,都在致力于探索新的創新路徑。
封測作為后摩爾時代承載半導體產業創新的重要環節,備受整個產業的關注。
戈登·摩爾在其定義摩爾定律的文章中,除了預測晶體管數目指數級增長,還預測了可以用小芯片封裝組成大系統的集成電路未來技術發展方向。只不過在之后半個多世紀中晶體管密度的性能增長方式總體上暢行無阻,系統集成并未被當作主攻方向。
而當步入“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、制造成本已經超出了摩爾定律所定義的比率,這也直接引發了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集成,給產業帶來轉換創新賽道的機會。
從晶體管微縮,到微系統集成,意味著最主要的創新環節從晶圓制造向后道成品制造轉移——這一轉變事實上正在發生。
高性能計算(HPC)為大模型開發和訓練提供核心的算力,是集成電路創新以解放AI潛力的最重要場景之一。目前行業主要通過將芯片成品制造環節向2.5D/3D高性能封裝發展,來實現更高密度的小芯片集成和更高的微系統內互連速度,以便在穩控成本的同時提升芯片微系統的整體性能表現。
對于微系統創新,那些封裝技術類型齊全,具有技術產品優勢的封測企業,更容易整合技術儲備,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封裝類型上都擁有豐富的技術積累和研發制造經驗,因此其打造的系統級、一站式高性能計算芯片封測解決方案可全面覆蓋HPC系統基礎架構中采用多種封裝技術的各個模塊。
據中研產業研究院《2023-2028年中國微系統行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告》分析:
微系統涉及微處理器、微機電系統、微電子、微集成等多個技術領域。近年來,微系統相關技術發展迅速,微系統集成方法與工藝有了新的突破,微電子器件特征尺寸繼續減小,微處理器、微射頻器等性能進一步提升,碳化硅與氮化鎵等第三代半導體材料器件日益成熟并進入應用階段,為微系統技術發展提供了有效支撐。
近年來,我國正從政策和各方條件保障逐步加大對微系統技術的扶持力度,微電子技術也有了新突破:超深亞微米集成技術,該方面研究已達到國際先進水平;芯片設計等集成電路的設計水平已有明顯提高。
在數字電視、高端IC卡、3G手機、多媒體信號處理及信息安全等多個領域,我國已有自主設計的芯片產品。我國自主知識產權的核心芯片的開發和產業化也取得了可觀的突破(IC設計水平已達到0.13μm)。
眾多新型微納米加工工藝、新封裝技術、新材料在國內技術平臺中得以深入研究,縱觀第五屆微系統與納米工程國際研討峰會,國內微系統的發展趨勢為:(1)微系統的可靠性和穩定性大幅提升;(2)在物理和醫療結合方面的研究及應用前景廣闊;(3)微納米器件的集成及加工技術發展已提上日程。
《國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要》亦將“堅持自主可控、安全高效”列為十四五期間國家的遠景目標,自主可控已上升到國家戰略高度,其進程將在政策、技術、市場等多個層面上得到全面推進。
微系統行業報告結合微系統行業的背景,深入而客觀地剖析了中國微系統行業的發展現狀、發展規模和競爭格局;分析了行業當前的市場環境與行業競爭格局、產品的市場需求特征、行業領先企業的經營情況、行業未來的發展趨勢與前景;同時,佐之以全行業近5年來全面詳實的一手連續性市場數據,讓您全面、準確地把握整個行業的市場走向和發展趨勢。
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2023-2028年中國微系統行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告
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