#中國半導體產業
自給率增速史上最快!大摩:未來三年,將是中國半導體最關鍵的逆襲窗口
3月下旬,寒武紀的股價跌破千元大關,悲觀情緒在市場中蔓延——國產半導體難道不行了?進入4月後,半導體類股走出了反彈行情,而摩根士丹利也在此時發佈研究報告,堅定看好中國半導體行業。大摩在研報中寫道:“2028年,中國半導體自給率,預計將從2025年的24.3%,躍升至32%,這不是單點突破,而是系統升級。”大摩判斷,中國半導體正在進入加速超車期。裝置、製造、設計全線突圍,未來三年,將是國產半導體最關鍵的逆襲窗口。Part.01 自給率增速史上最快過去很多年,國產晶片自給率一直緩慢爬坡。但這一次,邏輯徹底變了。大摩給出明確預測:2025年中國半導體自給率24.3%,2028年將直接跳升至32%。三年提升近8個百分點,堪稱近年來最陡峭的增長曲線。支撐這一判斷的是實打實的資料:2025年中國本土晶片企業總營收530億美元,同比大漲22%。中國市場佔全球晶片需求的27%,龐大內需+供應鏈成熟,讓自給率進入不可逆的上升通道。這不是概念,不是預期,是已經發生、還將加速發生的產業大趨勢。Part.02 最大爆點:AI GPU徹底爆發如果說國產晶片有一個突破口,那一定是AI GPU。大摩研報明確表示,2025年就是中國AI GPU的元年。銷售額狂飆至130億美元,同比直接翻倍。市場空間從190億美元暴增到320億美元,7nm–10nm工藝良率持續突破,量產能力大幅提升。而最具標誌性的訊號,是MiniMax等頭部AI廠商,已經開始批次使用國產AI GPU。這意味著,國產GPU不再是實驗室樣品,而是真正進入AI算力核心供應鏈,承接推理端爆發式需求。國內晶圓廠全力配合產能釋放,AI晶片從設計到量產的閉環已經跑通。大摩大膽預測:2030年中國AI晶片市場規模將衝到670億美元,先由國企與政務需求打底,再由商用場景引爆長周期增長。Part.03 最穩基本盤:儲存晶片AI負責爆發力,儲存負責基本盤。兩大國產儲存龍頭,正在改寫全球半導體格局。大摩統計了2025年全球儲存晶片產能佔比:長鑫儲存(DRAM):8.5%(從5.6%大幅提升)長江儲存(NAND):12.6%(從7.4%跨越式增長)擴產節奏更是火力拉滿:2026年,長鑫新增60萬片/月等效8英吋產能,長江儲存新增25萬片/月等效8英吋產能。標準化儲存晶片自給率提升,最能直接拉動整體自給率上行,同時帶動裝置、材料、製造全鏈條吃滿訂單,成為國產替代最硬的底氣。Part.04 重磅訊號:海外裝置不香了晶片自主,第一步就是裝置自主。現在,最強烈的拐點訊號已經出現:海外裝置進口集體暴跌。2026年2月,中國半導體裝置進口額同比大降24%,三個月移動平均增速-15%,連續兩個月負增長。從各國進口資料來看,美國-54%、荷蘭-13%、韓國-70%、日本-39%、新加坡-9%。五大裝置強國對華出口全線收縮,背後是國產裝置滲透率快速提升。北方華創、中微公司、盛美半導體等,正在成熟製程、儲存產線大規模替代,卡脖子環節一個接一個被攻破。Part.05 製造端托底:AI晶片產能有保障光有設計和需求不夠,製造能力才是量產底氣。大摩表示,國內晶圓廠迎來雙重突破,一是成熟製程持續擴產,支撐MCU、功率器件、模擬晶片上車。二是12nm以下先進製程穩步提升,專門適配AI GPU量產。中芯國際、華虹半導體成為AI國產化核心代工支柱,把國內晶片設計公司的圖紙,變成可以大規模出貨的產品。此外,汽車電子需求爆發,進一步帶動MCU、功率半導體自給率穩步走高。雖然模擬晶片受海外價格戰短期承壓,但長期替代趨勢不改。Part.06 大摩點名四大方向龍頭大摩在報告中明確看好四大領域,全是國產替代核心受益主線:晶圓代工—中芯國際、華虹半導體:AI晶片代工核心平台半導體裝置—北方華創、中微公司、盛美半導體:裝置替代最核心標的晶片設計—瀾起科技(高性能計算)、兆易創新(儲存相關):長邏輯最順。功率半導體/SiC—車規需求爆發,賽道持續高景氣。Part.07 關鍵判斷:國產半導體黃金三年開啟總結這份報告,大摩核心觀點非常清晰:中國半導體自給率提速,不是單點突破,是系統升級。AI GPU提供最強彈性,儲存晶片提供最穩支撐,裝置與製造築牢底層底座,三大力量共振,把自給率推上新高。未來三年,是國產晶片從“能用”到“好用”、從“可用”到“市佔率第一”的關鍵期。AI商業化落地進度,將決定這一波國產替代的最終高度。一場由技術、產能、需求共同驅動的半導體大浪潮,已經正式啟動。 (智通財經APP)
一圖概覽全球半導體產業鏈,中國處在什麼地位?
這是一張來自WireScreen的半導體產業供應煉長圖(基於2022年資料)。半導體擁有全球最複雜的供應鏈之一,涉及眾多國家和數百家公司,這張圖展示了各個環節的價值分配和主要參與公司,並重點分析中國在該供應鏈中的位置。中國在原料供應上佔據主導地位,但在高價值環節仍相對落後。各環節價值分配半導體規模超過5,000億美元,預計未來十年內將成長至1兆美元。這張圖將供應鏈劃分為七個核心步驟,並標示了每個環節所創造的價值佔比,顯示「錢流向那裡」:核心智慧財產權:提供晶片設計的核心架構(如ARM)。 - 價值佔比:0.9%電子設計自動化軟體:提供設計晶片所需的軟體工具(如Synopsys)。 - 價值佔比:2.4%晶圓:製造晶片的基底材料(矽片)。 - 價值佔比:1.5%製造裝置:用於晶片製造、光刻、蝕刻、測試等環節的機器。 - 價值佔比:14.9%晶片設計:公司依需求設計晶片藍圖(如蘋果、高通、輝達)。 - 價值佔比:29.8%晶片製造:將設計藍圖在晶圓上製造出來,是技術最難、價值最高的環節(如台積電、三星)。 - 價值佔比:38.4%組裝、測試和封裝:將製造好的晶圓切割成單一晶片,並進行測試和包裝。 - 價值佔比:2.5%可以看出,晶片設計和製造是價值鏈中最大的兩個環節,合計佔據了近70%的價值。中國的優勢和弱勢中國公司在關鍵原料的生產上佔據全球主導地位:矽:佔全球產量69%稀土:佔60%鍺:佔68%鎵:佔98%精煉銅:佔42%精煉鈷:佔70%但在高附加價值的環節市佔率較低,核心智慧財產權、EDA軟體、製造裝置等領域幾乎由美國、歐洲、日本和韓國公司壟斷。在晶片設計和晶片製造這兩個價值最高的環節,中國的全球市佔率也相對較小。尖端晶片技術仍然是美國、歐洲、日本和韓國公司的領域,它們攫取了供應鏈中的大部分價值和市場份額。但是,中國企業正在快速發展各個環節的先進技術,並有望在未來增強中國在供應鏈中的地位。例如:EDA:華大九天製造裝置:北方華創、中微公司晶片設計:華為海思、寒武紀、龍芯、兆芯晶片製造:中芯國際、華虹集團、Nexchip中國也透過合資和地方政府支援的模式進行追趕,例如2015年台灣力晶科技與中國合肥市政府成立合資企業Nexchip(合肥市政府實體持股39.74%,力晶科技持股20.58%),專注12吋晶圓製造,至2021年底月產能達10萬片,約為中芯國際的一半;2023年IPO融資16.7億美元,是當時亞太地區最大規模的IPO。各環節產業“領導者”和中國“挑戰者”這張圖列出了每個環節的行業領導者,例如:微影裝置:荷蘭的ASML在極紫外光微影領域擁有壟斷地位。晶片製造:台積電、三星、英特爾是領導者。晶片設計:蘋果、輝達、高通、博通是領導者。IDM公司:如英特爾、三星等集設計、製造、銷售於一體的公司,在其領先的環節中被列為行業領導者。 (銳芯聞)
日經新聞—中國在儲存半導體領域提高存在感
“沒想到技術水平提高到這種程度”,競爭對手對於長江存儲科技的新型儲存半導體難掩驚訝。其堆疊層數達到約270層,接近三星電子。長江存儲科技的NAND銷量份額首次超過全球10%。在中美對立背景下,中國的技術正在提升……長江存儲科技的目標是在2026年前實現掌握15%的市場份額(湖北省武漢市)中國在儲存半導體領域的存在感正在增強。在用於長期儲存資料的NAND方面,大型企業長江存儲科技(YMTC)的銷量份額首次超過全球10%。在中美對立的背景下,借助中國政府鼓勵使用本國半導體的優惠政策,長江存儲科技迅速提高了技術實力。目前該公司以中國國內業務為中心,但難免會對鎧俠控股(Kioxia Holdings)等日美韓廠商的經營產生影響。“沒想到技術水平提高到這種程度”,對於長江存儲在2025年2月之前開始量產的新型儲存半導體,競爭對手企業的技術人員難掩驚訝之情。這是因為堆疊層數達到約270層,接近韓國三星電子,使用了與日美韓廠商同等水平的技術。此外,還迅速引進了其他企業尚未採用的降低生產成本的方法。調查公司香港Counterpoint的資料顯示,長江存儲在全球NAND出貨量中所佔的份額在2025年1~3月首次達到10%。2025年7~9月同比增長4個百分點達到13%,份額直逼世界第4位的美國美光科技。以中國品牌的筆記型電腦和智慧型手機為中心,長江存儲的產品獲得的採用正在增加,全年的市場份額有望超過1成。儘管以銷售額計算目前只佔世界的8%,但是Counterpoint的分析師MS Hwang認為,到2027年按銷售額計算也將達到10%。長江存儲的目標是在2026年底之前獲得15%的銷量份額。將在中國武漢市周邊推進工廠投資。目前正在實施的投資完成後,長江存儲將佔全球供應量的約2成。這一規模超過了日本鎧俠,直逼韓國SK海力士。在用於短期儲存的DRAM領域,長鑫儲存技術(CXMT)擴大了市場份額。2025年7~9月為8%,居世界第4位。2024年同期為6%。長鑫儲存技術推進增產用於個人電腦和智慧型手機的通用產品,被認為在中國國內擁有4成左右的市場份額。另一方面,在用於生成式AI的高性能“高頻寬儲存器(HBM)”技術方面,SK海力士等的尖端技術是第6代,而長鑫儲存只是第3代。在技術上落後5年。長江存儲和長鑫儲存等中國企業在價格方面壓倒海外競爭對手。調查公司TechInsights的資料顯示,中國生產的NAND比其他國家生產的便宜1~2成左右。美國調查公司IDC的資料顯示,中國2024年的智慧型手機出貨量同比增長6%,達到2億8600萬部,佔全球總量的23%。有分析認為,鎧俠的總銷售額中面向中國的比例約為2成。如果中國廠商的儲存半導體的採用比例不斷提高,日美韓廠商有可能面臨市場份額下降和利潤空間縮小。中國企業能否在中國以外地區獲得更多份額尚不明朗。美國政府於2022年將長江存儲列為限制對象,禁止美國企業在未經許可的情況下提供設計技術。當時美國蘋果曾考慮採購長江存儲生產的儲存半導體用於iPhone,但最終決定放棄。日本企業也“由於質量和安全方面的擔憂,並未積極採用中國的儲存半導體”(鎧俠的高管)。不過,中國大力發展的太陽能面板、電池和純電動汽車(EV)等憑藉價格競爭力在海外迅速獲得市場。國際半導體產業協會(SEMI)的青木慎一分析稱,“即使因美國限制而無法採購充足生產裝置,中國廠商的良品率仍在提高”。還有其他的儲存器技術人員表示,“如果目前的價格差持續下去,其他國家增加採用中國的儲存半導體只是時間問題”。 (日經中文網)
荷蘭安世“斷供”!矽晶圓成為中國半導體產業“卡脖子”的關鍵環節?
荷蘭“強搶”安世半導體以來,雙方你來我往,各自出招;雖然依舊未能決出勝負,但卻也牽出中國國產半導體產業一個大“漏洞”——荷蘭安世半導體於10月26日暫停向東莞封裝測試工廠(ATGD)供應晶圓,直接導致該工廠約70%產能停滯;由此也引發全球半導體供應鏈震盪。晶圓作為半導體產業鏈的核心環節,其製造過程從高純度石英砂開始,經過1400℃高溫提純、氯化反應等工藝,最終得到純度達99.9999999%以上的電子級矽。單晶矽錠通過真空拉晶技術成型,再經切割拋光成為晶片製造的“畫布”,其尺寸(如12英吋)和工藝精度直接影響晶片性能與成本,佔據晶片製造成本50%以上。其實,要達到11個9電子級矽純度的技術要求極高,在工藝上涉及多塔串聯精餾、高溫氯化還原等複雜工序;而且生產過程存在安全風險,如矽烷易爆;同時,對核心裝置和產線要求極高的潔淨度與密閉性。這導致,國內的企業長期以來不能批次穩定生產出高品質電子級多晶矽產品;目前全球矽片供應主要由少數幾家大型廠商把控,如日本信越化學、SUMCO,台灣環球晶圓,德國的Siltronic,韓國的SK Siltron等,這些廠商佔據全球90%以上的市場份額。除了綜合性的巨頭,一些企業在特定領域建立了強大優勢。例如,法國的Soitec在FD-SOI襯底技術上全球領先;美國的Wolfspeed則是碳化矽(SiC)襯底領域的龍頭,是特斯拉的獨家供應商;而芬蘭的Okmetic在RF-SOI(射頻絕緣體上矽)領域擁有超過60%的市場份額。當前,矽晶圓主要應用尺寸為8英吋(200mm)和12英吋(300mm);其中8英吋主要用於模擬晶片、功率器件等成熟製程,但當前市場相對疲軟;而12英吋產品稱為是絕對主流,佔大尺寸晶圓出貨量的64%以上,驅動AI等高端晶片製造。根據最新資料,2025年第三季度全球矽晶圓出貨量達到3313百萬平方英吋,同比增長3.1%。增長主要來自用於先進邏輯、雲端運算和儲存的300mm(12英吋)晶圓。但隨著近兩年國內晶圓廠的興建,終端帶動需求的增加,國產矽晶圓產業也取得了一系列的突破。技術上,中國團隊在多塔差壓耦合技術、反歧化反應技術、矽烷法等方面取得了重要突破,打破了國外壟斷。在產業端,滬矽產業、立昂微(旗下有金瑞泓)、中環股份、有研矽等是國內矽片領域的核心企業。其中,滬矽產業是國家大基金重點扶持的企業,也是中芯國際的核心供應商,其12英吋矽片在國內的國產化處理程序中扮演著關鍵角色。目前,國產廠商在28nm及以上製程所需的矽片上已實現突破,自給率突破50%。在產能建設上,各家也在快速擴張,例如滬矽產業計畫將其300mm(12英吋)矽片總產能提升至120萬片/月。但在最先進的12英吋矽片技術,尤其是用於3nm、5nm製程上與國際龍頭仍有差距,部分特殊矽片如RF-SOI的國產化率仍不高。同時,根據的資訊,當前全球半導體矽片市場存在5%-10%的供過於求,這對於仍在擴產中的中國廠商而言,意味著可能面臨更激烈的市場競爭和價格壓力。根據行業資料,2024年全球矽晶圓市場規模達到130億美元,到2029年將增長到169.8億美元。其中中國市場,2024年市場規模為131億元,處於快速上升通道。因此,此次荷蘭安世“斷供”晶圓造成東莞封測廠70%產能停產,正是抓住了國產半導體產業在矽晶圓上的薄弱之處;從某種程度上講國產矽晶圓產業發展的滯後,或將成為國產半導體產業發展的一個巨大瓶頸。附:2025年全球半導體矽晶圓30強!(飆叔科技洞察)
IC China 2025:搭乘「人工智慧+」東風,履行推動半導體產業發展使命
2025年上半年,全球半導體產業強勢復甦,特別是在「人工智慧+」等前沿新技術迅猛迭代的催化下,中國半導體產業迎來了前所未有的增量空間,電子資訊製造等關聯領域增長態勢格外引人注目。值此關鍵節點,第二十二屆中國國際半導體博覽會(IC China 2025)將於2025年11月23—25日開始。這場產業盛會由中國半導體產業協會、中國電子資訊產業發展研究院共同主辦,選址北京,將為全球半導體領域的創新產業、頂尖技術與卓越人才搭建一座交流合作的橋樑,推動中國半導體產業深度融入國際分工體系。「人工智慧+」行動:半導體產業發展的強勁東風2025年8月,國務院印發的《關於深入實施「人工智慧+」行動的意見》,為半導體產業的發展指明了方向。 《意見》明確指出,到2027年,要率先實現人工智慧與六大重點領域的廣泛深度融合,新一代智慧終端、智慧體等應用普及率超70%,智慧經濟核心產業規模將實現快速成長。這一目標的設定,無疑為半導體產業帶來了巨大的發展機會。人工智慧的蓬勃發展,對半導體晶片的算力、性能提出了更高的要求,從而激發了對半導體產品的大量需求。無論是資料中心的高效能計算晶片,還是智慧型終端的AI晶片,都成為了市場追逐的熱點。《意見》強調強化智能算力統籌,這對半導體產業而言,意味著在算力基礎設施建設方面將迎來更多的政策支援與資源投入。智慧算力的提升離不開半導體晶片的支撐,從高階的GPU、FPGA晶片,到新興的AI專用晶片,都將在這場智慧算力的競賽中發揮關鍵作用。可以預見,隨著「人工智慧+」行動的深入實施,半導體產業將在政策的東風下,迎來更廣闊的發展空間。半導體、積體電路增長態勢喜人在政策利多與市場需求的雙重推動下,中國半導體、積體電路產業成長態勢十分樂觀。 8月27日,國家統計局發佈今年1—7月工業經濟效益資料。 7月份,相關積體電路製造、半導體裝置專用裝置製造、半導體分立元件製造等產業利潤分別成長176.1%、104.5%、27.1%。消費品以舊換新政策帶動下,電腦整機製造、智慧無人飛行器製造、家用清潔衛生電器具製造等行業利潤分別增長124.2%、100.0%、29.7%;產業鏈條相關的電腦外圍裝置製造、敏感元件及感測器製造等行業利潤分別增長57.0%、51.9%。從更宏觀的角度來看,2025年全球半導體市場預計維持11%的成長速度,人工智慧、智慧手機器人、智慧汽車等新興應用場景成為推動產業成長的重要力量。儘管面臨諸多挑戰,但人工智慧相關需求推動高效能運算(HPC)和資料中心晶片出貨量持續成長。全球晶圓廠裝置投資從穩定走向加速成長,2025年雲端服務供應商(CSP)的資本支出預計將超過2,500億美元,AI相關投資持續增加,先進邏輯和儲存器投資將佔據裝置總投資的一半。國內企業也積極擁抱AI浪潮,加速推動國產晶片與人工智慧技術的深度融合。在這樣的大環境下,中國半導體、積體電路產業正穩步邁向新的高峰。IC China 2025:產業發展的關鍵平台IC China 2025作為中國半導體產業的年度盛會,承載著推動產業發展的重要使命。此次展會縱向覆蓋裝置、材料、邏輯與儲存、設計支撐及特色工藝等全產業鏈關鍵環節,橫向串聯生成式人工智慧、具身智慧、量子資訊、商業航太、新型顯示、光電等熱門產業、未來產業。透過這種全方位、多角度的佈局,展會將為參展企業提供一個展示自身實力、拓展業務管道、開展技術交流的絕佳平台。在展覽內容方面,IC China 2025將邀請業界領導企業搭建特色場景,打造沉浸式互動體驗空間。觀眾將有機會親身體驗半導體技術在各領域的實際應用,感受半導體產業為人們生活帶來的巨大變革。展會期間還將舉辦高層論壇、技術交流等活動,產業專家、企業代表將齊聚一堂,共同探討半導體產業的發展趨勢、技術創新路徑以及面臨的挑戰與機會。這些活動將為業界人士提供一個思想碰撞的舞台,有助於凝聚產業智慧,並推動半導體產業的持續創新發展。對中國半導體產業而言,IC China 2025的舉辦具有重要的現實意義。它將吸引全球半導體領域的目光,提升中國半導體產業在國際上的影響力。透過與國際先進企業的交流與合作,中國半導體企業能夠學習借鑑先進技術與管理經驗,加速自身的發展壯大。展會也將為國內半導體產業鏈上下游企業提供一個協同發展的平台,促進產業鏈的完善與最佳化,提升中國半導體產業的整體競爭力。IC China這一品牌是在中國半導體產業發展的關鍵時期應運而生的,也將進一步帶動中國半導體產業發展走向新的高度。在國務院《關於深入實施「人工智慧+」行動的意見》的指引下,依託中國半導體、積體電路產業良好的成長態勢,IC China 2025必將成為一場匯聚產業智慧、推動產業發展的盛會。期待11月23日,與您相聚北京,共赴這場半導體產業的盛宴,一同見證半導體產業的輝煌未來! (中國電子報)
H20禁售,中國芯接得住嗎?
我跟一個在大模型大廠做部署的朋友聊,他一臉苦笑:“H20庫存還能頂半年,但後面怎麼搞,沒人敢拍胸脯。”這不是戲劇衝突,是一場真實的斷供倒數計時。2024年H20國內銷售額高達170億美元,佔輝達全球營收的13%。不是因為它最強,而是它能合法買、能批次部署、能支撐國內主流大模型推理落地。從字節跳動的豆包,到DeepSeek的模型部署,再到科大訊飛的教育AI——幾乎你能叫得出名字的國產大模型背後,都有H20的身影。但現在,這顆核心突然被砍掉。摩根士丹利預測H20最遲將在2025年Q3停止銷售,國內頭廠商雖已囤下約10萬台伺服器(對應1300億貨值),但庫存僅夠支撐到2026年初。倒數計時,已經開始。H20實力幾何?推理很能打,但訓練差點火候H20是輝達為中國市場「客制化」的閹割版Hopper架構晶片,算力是H100的1/7,但保留了關鍵功能:FP16推理算力較弱,但推理時能靠高視訊記憶體(96GB)與多卡堆疊逆襲Prefill階段較慢(首Token生成延遲約2.8秒)👇性能參數全覽:架構:Hopper,保留HBM3E視訊記憶體與NVlink互聯視訊記憶體頻寬:96GB推理算力(FP16):H100的1/7推理速度:Llama2-13B模型下,優於A100的1.8倍、H100的1.1倍👉 為什麼它推理反而比H100快?因為它在Decode階段(視訊記憶體頻寬為瓶頸)表現極佳,每秒能產生57個Token,遠超過人類閱讀速度(20Token/s)。也就是說,H20在「解碼」環節表現亮眼,但一遇到複雜任務(長文字摘要、千億參數訓練),立刻掉鍊子。但它的短板也顯而易見:Prefill階段性能掉速,生成首Token平均耗時達2.8秒在輸入長、輸出短的場景(如摘要生成),全程速度甚至低於A100所以,H20不適合訓練,適合中小模型推理場景,這也是它在中國賣爆的核心邏輯。不過,它有兩個中國市場獨有的優勢:合規合法能大量採購部署(2024年已部署10萬台,價值超1300億人民幣)這決定了它的市場地位——推理場景下的國產「主引擎」。國產三駕馬車齊驅:升騰910C、思元370、BR100 華為升騰910C採用Chiplet封裝單卡算力達H100的80%搭建CloudMatrix384超節點叢集,已在蕪湖大規模商用多卡互聯頻寬接近GB200,推理效能接近H100華為還能打出一個殺招:能效在中國PUE<1.5的新規下,H20高功耗將被邊緣化,而升騰更節能,單位功耗性能為H20的2倍,註定是「政策加持種子選手」。❄️ 寒武紀思元370DeepSeek大模型已適配部署在中等推理任務中表現接近H20但訓練能力和叢集擴展性仍略弱值得注意的是,思元370是目前中小企業轉向國產替代的首選方案,被廣泛部署在文旅、電商、客服等細分AI場景中。🔥 壁仞BR100能源效率比H20高2倍多卡部署能力較強,適配主流AI框架唯一劣勢:軟體生態仍欠打磨,主流演算法調優仍需時間這三款晶片,已實現70%的推理能力接棒,但在千億參數訓練、長文字、生成式大模型上——還得靠那批H20庫存或海外算力。真實短板:生態軟肋、製程落後、產能難題1. 軟體生態軟肋:CUDA壁壘尚未完全破解國內仍需投入千人級團隊長期做適配,仍靠“補丁+努力”2. 硬體代差現實:H20採用4nm製程國產主流晶片仍基於7nm/14nm甚至28nm摩根士丹利預計國產晶片整體能源效率落後5-7倍3. 產能與供需矛盾:升騰910C與寒武紀370現階段供不應求華勤技術、浪潮等廠商表示2025上半年僅能滿足30-50%訂單量市場斷供窗口:庫存撐到2026,國產能否接棒?2025年國產晶片在推理市場佔有率預計將從15%提升至25%-35%,替代路徑如下:大廠“混合策略”:海外GPU租賃+升騰/寒武紀國內部署中小工廠“全國產替代”:直接上牆910B、思元370低功耗模型演算法最佳化組合拳:靠量子裁剪、低秩分解、LoRA等技術降維使用低算力晶片可以說,2026年前是關鍵接力期。誰能在生態、工藝、產能三位一體突破,誰能「接住H20的槍」。更重要的是政策給了壓力也給了機會:新PUE能源效率紅線(<1.5):高功耗H20將被邊緣化CPT(國產可控推理晶片)項目正密集推動,鼓勵主流框架國產適配國產芯真正「接棒」需要完成的是軟硬體生態的雙修​​與垂直整合。洞主有話說這不是終點,是一場更長的算力長征。我們必須承認,H20禁售是短期陣痛,國產晶片即便接住了推理,也還沒徹底接住訓練。但這場挑戰,也是一場洗牌:從“追著買卡”,變成“自己造卡”。洞主送你一句金句壓陣:算力不是終點,自主生態才是底牌。這場戰鬥,不是GPU的獨角戲,而是晶片、系統、演算法、架構、人才全端突破的總動員。未來3年,中國AI晶片若能跨過這三關:自主IP設計+先進製程;成熟軟體生態+國際相容性,生態重構+大模型原生適配;超大規模低功耗叢集部署,多卡互聯+低能耗設計。那麼,就算沒有H20,中國也必須打造出屬於自己的AI引擎。這不是幻想,這是正在被現實倒逼出來的路徑。 (藏金洞)
中國團隊打造世界最快快閃記憶體!盼“幫中國半導體產業度過黎明前最暗時光”
你是否遇到過這樣的時刻——剛寫了一半的文章,還沒來得及保存,電腦突然自動關機。等重新啟動時,只能對著空白文件懊惱地嘆氣,提醒自己下次及時保存。要是關機時能夠自動保存就好了!復旦大學教授周鵬、青年研究員劉春森團隊研製的“破曉(PoX)”皮秒快閃記憶體器件,有望在不遠的將來解除這個困擾。該團隊顛覆現有快閃記憶體技術路徑,突破了資訊存取速度極限,能夠滿足人工智慧(AI)對極高算力和能效的要求,助力AI大模型極速運行。4月16日,相關研究發表於《自然》。電荷超注入皮秒快閃記憶體器件工作機制。十年求索,一路繁花無論電腦還是手機,都有“運行記憶體”和“機身記憶體”兩套儲存系統,前者操作速度快,但容量小,一旦斷電,資料就全部清空,學術界稱之為“易失性儲存器”;後者容量大,即便突然拔掉電源也無需擔心資料丟失問題,但運行速度極慢。它們有一個學名,叫作“非易失性儲存器”。長久以來,為了能夠同時滿足操作速度和儲存容量的要求,易失性儲存器和非易失性儲存器需要配合工作——由易失性儲存器負責文件編輯、圖片處理等工作,再由非易失性儲存器保存修改後的資訊。人們早已習慣了這一運行模式。隨著資訊儲存技術發展,越來越多的寶貴經驗得以保留,為資訊時代的繁榮奠定了基礎。然而,在“巨量資料”驅動的AI時代,現有分級儲存架構已無法滿足計算晶片對極高算力和能效的需求。“針對AI計算的算力與能效的要求,資訊存取速度直接決定算力上限,而非易失性儲存技術是實現超低功耗的關鍵。因此,破局點在於解決積體電路領域最關鍵的基礎科學問題,即資訊的非易失存取速度極限。”劉春森告訴《中國科學報》。二維材料因其獨特的物理性質,兼具導體、半導體和絕緣體特性,在微縮積體電路、提升穩定性及開發新型儲存器方面潛力巨大。早在10年前,周鵬團隊就開始佈局,著手突破現有儲存技術瓶頸,研發兼具現有兩類儲存器優勢的第三類儲存技術。2015年,劉春森來到復旦大學攻讀博士學位,師從周鵬,開始嘗試用二維半導體材料製作儲存器。“這項成果是我們團隊的‘十年之約’。”劉春森說,“過去10年,團隊聚焦資訊存取速度極限,深耕以快閃記憶體為代表的非易失性儲存技術,不斷實現運行速度的提升。”2018年,團隊設計出由多重二維材料堆疊構成的半浮柵結構電晶體,並構築得到了二維半導體准非易失性儲存原型器件,寫入速度比當時的USB 隨身碟快1萬倍,破解了“寫入速度”與“非易失性”難以兼得的難題。此後,團隊進一步最佳化儲存器結構,不斷提升快閃記憶體速度,2021年、2023年、2024年相繼取得突破性進展。其中,2024年,團隊在國際上首次實現了最大規模1Kb納秒超快快閃記憶體陣列整合驗證,並證明其超快特性可延伸至亞10納秒。這一超小尺寸器件具備20納秒超快程式設計、10年非易失、10萬次循環壽命和多型儲存性能,單一器件循環壽命達800萬次。這次,團隊從底層機制進行創新,研製的“破曉”皮秒快閃記憶體器件擦寫速度達亞1納秒(400皮秒),即每秒可以工作25億次,與電腦晶片的工作速度(每秒10億~30億次)相當。此外,器件的工作電壓低於5伏,未來有望進一步降低,在能耗方面極具優勢。“‘破曉’是目前世界最快的半導體電荷儲存器件,性能超越同技術節點下最快的易失性儲存SRAM技術。”回顧過去10年,周鵬感慨,“在取得這項顛覆性成果的過程中,我們在沿途採摘了很多不同的鮮花。”論文主要完成人,從左至右分別為周鵬、劉春森、王寵、向昱桐。復旦大學供圖打破常規,突破邊界隨著研究不斷深入,團隊逐漸意識到,在現有框架下,快閃記憶體速度很難實現顛覆性突破。2020年,基於前期積累,團隊決心打破現有體系,從物理第一性原理出發,突破快閃記憶體存取的速度邊界。2023年6月,復旦大學2022級博士研究生向昱桐接下這個課題;3個月後,2023級博士研究生王寵也參與到這項工作中。對兩位“00後”而言,最大的挑戰在於轉變思維方式。“我們要做一個全新架構,沒辦法參考已有理論,因此很容易陷入原有思維,跳不出傳統快閃記憶體技術的框架。”他們坦言。為了測試快閃記憶體速度,二人著實費了一番工夫。“實驗室之前的裝置只能支援測量納秒等級的快閃記憶體,而‘破曉’的速度達到400皮秒,我們想了很多辦法才研製出能夠滿足高速測試要求的裝置。”向昱桐表示。經過不斷摸索,團隊在腦海中逐漸搭建起一套全新的儲存器理論框架,最終“破曉”驚豔亮相。“我們首先通過建構准二維泊松模型,理論預測了無極限超注入的新路徑。”劉春森解釋,“傳統矽快閃記憶體電荷注入存在峰值,這是限制其速度加快的根本原因。我們結合二維狄拉克能帶結構與彈道輸運特性,實現溝道電荷向儲存層的超注入,表現為無限注入。”電荷注入指通過物理手段將電子注入儲存器的儲存單元,從而實現資料寫入。在讀取資料時,通過檢測電流變化來判讀儲存的是“0(有電荷)”還是“1(無電荷)”。在現有技術框架下,儘管可以通過加大電壓,以能耗換效率的方式提高快閃記憶體注入速度,但隨著電荷注入逼近峰值,高電壓能夠起到的正面作用變得十分有限。“傳統快閃記憶體就像‘爬’樓梯,由於人的體力有限,無論如何分配,平均速度肯定快不了。無極限超注入新機制則可以理解為坐火箭‘飛’,速度實現了極大的提升。”劉春森說。破曉時刻,曙光初現周鵬常對劉春森說:“矽技術積累了太多專利壁壘,我們要聚焦前沿另闢蹊徑,用新材料實現技術突破,在積體電路基礎製造上走下去、再走下去。”實驗室從“0到1”的突破固然令人激動,但更重要的還是用之於民。團隊的初心始終是通過二維半導體材料和技術的更新,解決行業痛點,助力積體電路產業發展。目前,團隊正以“破曉”原型器件為起點,加速推進皮秒快閃記憶體器件的產業化。“我們在同步開展一項Kb級小規模量產工作。”劉春森介紹,“結合標準CMOS工藝,我們成功獲得了可支援高速讀寫、儲存的皮秒快閃記憶體器件,這類器件同時具備AI相關的矩陣運算能力。”值得一提的是,“破曉”儲存器件的穩定性高度依賴工藝流程的一致性,通過AI演算法對工藝測試條件進行科學最佳化,能夠推動技術創新與落地。“這項高速非易失快閃記憶體技術有望重塑全球儲存技術格局,推動產業升級並催生全新應用場景,還將為中國實現技術引領提供強有力支撐。”周鵬表示。因此,周鵬把這一皮秒快閃記憶體器件命名為“破曉”——“破”和“皮秒”的“皮”諧音,同時破曉是一天中曙光初現的時刻。“我們希望,這項技術可以幫助中國半導體產業度過黎明前最黑暗的那段時光。” (中國科學報)