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郑晨烨
10月15日,2025湾区半导体产业生态博览会(下称“湾芯展”)刚开幕,1号馆的深圳市新凯来技术有限公司(下称“新凯来”)的展台前很快就挤满了人,成了全场最热闹的地方之一。
这家成立仅几年的公司,因其深圳市国资委全资控股的背景和此前在上海展会上一次拿出31款半导体设备“亮相”的动作,备受市场关注。
10月10日,深圳市为此届湾芯展专门开了一场新闻发布会,深圳市发展和改革委员会主任郭子平在介绍展会亮点时,提到了新凯来,表示新凯来将在本届博览会上带来“意想不到的惊喜”。
很多人是冲着“惊喜”来的。不少人伸长了脖子,想在展台的模型和展板里,找到那台传说中的“惊喜”——光刻机。
但记者在现场并没有看到传闻中的光刻机,展台上陈列的是以“名山”命名的系列设备模型,包括刻蚀、薄膜、量测等环节的产品,一拨拨参观者挤在玻璃柜前拍照。
来自官方的“预告”,直接将市场的期待值拉满。既然“惊喜”不是光刻机,那么这个被“剧透”的意想不到的惊喜,到底是什么?
“惊喜”
在新凯来子公司万里眼技术有限公司(下称“万里眼”)的独立展台上,那台90GHz(吉赫兹)新一代超高速实时示波器被摆在最显眼的位置。
示波器是什么?可以把它看作电子工程师的“眼睛”或者“显微镜”。万里眼展台的工作人员告诉记者,所有电子产品内部流动的都是电信号,信号跑得稳不稳,有没有出问题,全靠示波器这双“眼睛”去看。从芯片研发,到手机、汽车、服务器的生产测试,都离不开它。
这双“眼睛”的“视力”好不好,一个关键指标是带宽。带宽越高,能看清的信号速度就越快、越精细。
在万里眼这台机器出来之前,国内厂商能量产的示波器的带宽基本在20GHz以下,国际上的最高水准为110GHz。
当万里眼直接拿出一台90GHz带宽的设备时,意味着把国产示波器的关键性能指标往前推了好几代。“比如7nm(纳米)的AI芯片,它的高速接口一般要用到60GHz左右的实时示波器,更先进的工艺节点则可能会用到90GHz左右的实时示波器。”在发布会后的采访中,万里眼CEO刘桑向经济观察报解释了这台仪器的价值。
万里眼是如何突破困难做出这项产品的呢?
“这其实不是一个单点的技术问题。”面对经济观察报的疑问,CEO刘桑说。他告诉经济观察报,一台高端示波器,涉及关键器件、基础材料、制造工艺、系统集成、软件、智能算法、协议能力等七个关键技术领域,万里眼的做法,是把这七个领域都当作“根技术”投入,最终依靠强大的系统集成和工程平衡能力,把事情做成。
“我们团队系统的整合和集成能力是非常强大的。我们深入地了解了器件、材料、工艺的优势和需要提升的部分,并通过系统整合的方式,提升它的健壮性、可靠性、一致性、稳定性。”刘桑说。据刘桑透露,万里眼示波器整个研发团队的平均年龄,只有二十八岁左右。“这么年轻的团队,你信得过吗?”在现场,有媒体如此问。刘桑说,这支队伍里有技术专家,有年轻的博士,也有刚毕业的学生,但大家的目标非常聚焦,“整个团队的唯一目标,就是要把卡脖子的难题攻破”。
刘桑讲了一个故事,有位中国科学院兰州近代物理研究所的老师,在一个周五晚上给他打电话,说遇到一个测试难题,需要一台同步信号特别好的机器,但这位老师找遍了国内企业甚至找了国外企业,都没有能满足要求的产品。“当时他已经到机场了,背着几根几十米长的线缆,来找我们帮他测试。周末我们就安排了测试。”刘桑说,“我们的使命就是要去解决中国科技界和产业界遇到的困难。”
除了对标海外产品的技术指标,这台新仪器在操作体验上也花了不少心思,记者在现场注意到,该仪器使用的是18.5寸的全面屏,可以用手指像玩手机一样拖动波形。“曾经有一个外籍的工程师用了以后认为我们的产品是他所用过的仪器里体验最好的。”刘桑说,很多用惯了西方仪器的工程师,上手操作不到半天,就能顺畅地使用万里眼的设备。
如果说万里眼的这台示波器,是用来测试和检验物理世界的一把“硬尺子”,那么新凯来带来的另一个惊喜,则是用来描绘和设计数字世界的一支“软画笔”。
这支“笔”来自新凯来的另一家子公司——启云方科技有限公司(下称“启云方”)。启云方在湾芯展首日上午,发布了两款拥有完全自主知识产权的国产电子工程EDA(电子设计自动化)软件。
EDA软件被称为“芯片之母”,是工程师们用来设计芯片和电路板(PCB)的“画笔”和“计算器”。
这支“笔”的技术含量极高,长期以来,全球市场一直由美国的楷登电子(Cadence)、新思科技(Synopsys)和德国西门子的EDA三家公司垄断。
根据启云方在现场公布的信息,其发布的这套国产EDA软件在多个关键指标上,已达到业界一流水准,其产品性能较行业标杆提升30%,使用其软件进行产品硬件开发的周期能够缩短40%,同时,软件带有的智能辅助设计功能,可以让设计“一版成功”的概率提升30%,能够帮助提升企业研发效率、降低试错成本。
为了实现这些指标,软件本身具备了支持超大规模、超复杂电路设计的能力。其中,“多人并行协同设计”是一项关键功能,这意味着,面对一块复杂的电路板,多名工程师可以像在线编辑同一份文档一样,同时在上面分工与协作,设计过程中的任何修改,团队成员都可以随时随地在线检视。
“今天发布的相关产品已投入市场,有超过2万名工程师使用,下游市场反馈良好。”启云方电子工程EDABU(业务单元)总裁袁夷说。
除了工具本身,启云方还在同步构建产品生态。记者在现场了解到,启云方这套EDA软件工具,兼容多款国产操作系统、数据库、中间件等一系列平台软件。
换言之,它不是一个孤立的单点工具,而是从一开始就致力于融入一个自主可控的国产工业软件体系。
“名山”
惊喜之外,新凯来展台的主角,是一排用玻璃罩起来的设备模型。
这些是新凯来的主力产品,不像子公司那样聚焦单个领域,这些展品覆盖了半导体制造多个核心环节,每一款都用中国的名山大川命名。
根据记者在现场了解,这批设备分为工艺装备和检测装备两大类,共计16款。
其中,在薄膜沉积(在芯片上生长出极薄材料层的工艺)设备方面,展出了三款,分别是PVD(物理气相沉积)普陀山、ALD(原子层沉积)阿里山和CVD(化学气相沉积)长白山。
PVD设备,可以理解为在真空环境里,把金属等材料“蒸发”成原子,再均匀地“镀”到芯片上,形成导电的金属薄膜;ALD设备则更为精细,它能以单个原子的厚度为单位,一层一层地在芯片上“堆叠”出所需的功能薄膜;CVD设备,则是通过特定的化学气体在芯片表面发生反应,来生成绝缘或导电的固体薄膜。
新凯来在刻蚀(根据电路图在芯片上“雕刻”出沟槽和线条的工艺)设备方面,展出了ETCH(金属蚀刻)武夷山。
在扩散产品方面,则有EPI(外延生长)峨眉山和RTP(快速热处理)三清山。EPI设备,主要用于在硅片上再生长出一层新的、晶体结构完整的单晶硅薄膜,这是制造高性能芯片的基础工序。RTP设备,则像一个超高精度的“烤箱”,通过对芯片进行极快速、均匀地升温和降温,来完成激活注入杂质和修复晶格损伤等关键步骤。
此外,新凯来还展出了光学检测、光学量测、物理与X射线量测等多个系列的产品,包括岳麓山、天门山、沂蒙山等。
从薄膜、刻蚀到检测,新凯来展出的设备覆盖了芯片制造流程里最关键的部分。
在新凯来官方网站上,有这样一句对公司模式的描述:“联合了众多国内半导体制造设备和零部件合作伙伴,为国内半导体设备厂、FAB厂(芯片制造厂)、电子电器设备厂、研究机构提供先进的解决方案。”
刘桑说:“曾经有一个实验室的老师跟我们讲过,希望能够和万里眼一起构建像某些西方公司和贝尔实验室一样的合作关系。通过这种机制,万里眼能不断地围绕着最领先的技术和需求提供测试解决方案。”
告别单打独斗,携手产业链“抱团”创新,这或许能够在一定程度上解释新凯来的发展为何如此之快。
“我们团队系统的整合和集成能力是非常强大的。”在解释万里眼公司如何突破高端示波器时,刘桑曾反复强调这一点。这个思路,同样适用于新凯来公司的多产品线布局,他认为,在很多尖端领域,中国在基础材料、工艺和器件上,不一定每一个单点都是最强的,但可以通过强大的系统工程能力,整合、平衡,做出有竞争力的产品。
万里眼销售总经理刘正宝认为,中国很多行业已经走在了世界的最前沿,客户遇到的很多测试场景,在业界都是新的。他说:“作为本土企业,我们能做到快速迭代、快速更新、快速地响应客户需求。这也是我们的优势,我觉得我们的客户也会考虑到这一点,因为现在的技术迭代太快了,客户也需要一个具备快速响应能力的仪器厂家跟着他们一起向前走。”
刘桑说,在研发过程中,一个技术模块能在一年内迭代超过20次,其中包含多轮芯片流片(指在芯片设计完成后,将设计图送到工厂进行首次生产验证),这种试错速度,是其快速追赶的基础。
除了内部组织和工程方法的优势,外部的市场环境也提供了一个特殊的机遇。
“近年来,国产设备、材料与EDA工具的协同进步显著,三者相互验证、共同迭代,形成了正向反馈循环。”10月15日,CINNOResearch高级分析师王菁在接受经济观察报采访时表示。
她认为,新凯来等公司之所以能快速成长,与国内庞大的应用市场紧密相关。“在人工智能推理芯片、自动驾驶计算芯片、车规级功率半导体以及数据中心相关芯片等领域,中国最有可能实现‘并跑’甚至‘领跑’。”
王菁进一步解释称,这些领域恰好与国内发展最快的新能源汽车、人工智能等市场紧密结合,这为新技术、新产品的快速迭代和商业化落地提供了独特的优势,创造了一个难得的机遇窗口。另外,巨大的市场需求,反过来也“喂”饱了上游的设备厂商,给了他们更多验证和改进产品的机会。
新凯来现象
工信部信息通信经济专家委员会委员盘和林说,中国正在采用一种新型举国体制,其核心是“集中市场主体的创新力量,逐个击破技术关口,逐步实现了芯片半导体全链条的自主可控。”
盘和林认为,这种模式增强了中国在技术博弈中的底气,让产业不再处处受制于人。不过,他也指出,中国目前在成熟制程芯片的制造和设计研发方面已经走在全球前列,但在更先进的半导体领域,弯道超车的难度依旧很大,大多数环节仍处于“并跑”和“跟跑”的状态,例如先进制程的光刻机、高端EDA软件等。
在这种模式的推动下,由一家核心企业牵头,带着客户、伙伴一起,奔着解决同一个“卡脖子”问题的合作方式,产业链上下游,不再是简单的甲乙方关系,而是为了一个共同目标进行深度绑定的“共生体”。这种协同模式,在湾芯展的会场内,有更具体的体现。
10月16日,湾芯展第二天,一场半导体投融资战略发展论坛在会场举办,“深圳市半导体与集成电路基金一期(赛米产业基金)”也正式揭牌。
根据官方介绍,该基金首期规模为50亿元人民币,由深圳市引导基金、龙岗区引导基金、深重投、深创投等市区两级国资联合发起,其投资方向非常明确,就是通用算力芯片、新型存储、光电子,以及关键制造设备、零部件、材料与先进封测等核心领域。
同一天,另一个名为“深圳先进制造业供应链创新服务平台”的机构也正式揭牌,该平台由深重投、中国机械工业集团旗下的核心供应链企业苏美达股份有限公司、前海产业发展集团三方共建。这个平台的目标,则是围绕“产业链、供应链、信息链、金融链”四链融合,提供覆盖资源集采、出海护航、金融服务等全流程的解决方案,推动产业从“产品出海”向“技术出海”和“生态出海”升级。
一边是“耐心资本”提供资金弹药,另一边是专业平台保障供应链,这种系统性的支撑,为类似新凯来这样的企业提供了养分更足的土壤。湾芯展现场,从1号馆到9号馆,展现了这种系统支撑。
基础材料是所有芯片制造的起点,在北京有研亿金新材料股份有限公司的展台,其工作人员向记者介绍称,公司此次展示的是用于集成电路先进制程的高纯金属溅射靶材。他表示,公司的高纯铜、钽、钴等靶材的研究,已能满足90纳米至5纳米的逻辑、存储芯片的工艺需求。
有了材料,还需要核心设备。
沈阳拓荆科技展台的工作人员介绍,该公司主力的等离子体增强化学气相沉积设备、原子层沉积设备等多种半导体专用设备,已进入国内二十多个地区的七十多条生产线。另外,为了跟上市场需求,该公司正在加速扩产,投资近十亿元的上海二厂已在2025年6月启用,同时还在投入十多亿元筹建沈阳二厂。
深圳本地的设备厂商大族激光(002008.SZ)旗下的“大族半导体”,也展示了多款设备,包括全自动接近式光刻机。其现场工作人员告诉记者,该公司目前在前沿的TGV(玻璃通孔)技术上已有布局,相关的飞秒激光增强玻璃刻蚀技术产品已经实现顺利出货。
国产GPU(图形处理器)企业芯瞳半导体技术(厦门)有限公司(下称“芯瞳”)重点展出了“尘起”系列国产GPU产品,该系列基于公司的完全自主知识产权架构,并已支持主流国产操作系统。
芯瞳携手多家国产计算机厂商,联合展示了基于“尘起”GPU的多场景解决方案,现场演示区内,搭载芯瞳GPU的国产计算机,在运行复杂的图形设计、大规模数据处理等程序时,表现流畅。现场工作人员介绍,其产品和方案可应用于政务办公、工业设计、数字孪生等多个领域。
这种主动与产业链伙伴协同的打法,在芯瞳近期的业务动作中体现得更为具体。就在不久前,芯瞳宣布,其 GPU产品已完成与龙芯中科(688047.SH)的桌面处理器平台兼容的互认证,这意味着,个人电脑和工作站中最重要的“CPU+GPU”这对核心搭档,在国产化道路上又多了一个成熟的选项。
在智能汽车AI芯片领域,深圳市欧冶半导体有限公司(下称“欧冶半导体”)也展示了其龙泉560系列AISoC(系统级芯片)。该公司公共事务副总裁史祯寰介绍,该系列芯片覆盖1Tops至40Tops的算力,其NPU(嵌入式神经网络处理器)的计算效率比国外同类芯片高出50%以上,可应用于智能车灯、行泊一体辅助驾驶等多种场景。
从材料、设备、EDA软件,再到先进封装和最终的芯片应用,湾芯展上呈现的,不再是零散的单点成果,而是一个正在快速成形的、相互关联的产业拼图。
“产业链协同效率确有实质性提升,从过去的‘被动适配’转向了‘主动对接’。”王菁说。
根据王菁的观察,一些值得推广的合作模式正在增多,例如,以系统厂商或整机企业为龙头,牵引芯片设计与制造;构建“虚拟IDM”联盟,共享技术与产能;上下游企业共建联合研发平台,共同定义技术规格,提前锁定产能,共担风险,加速系统级解决方案的成熟等。
王菁认为,正是这种协同,让设备、材料与EDA工具之间,得以“相互验证、共同迭代,形成了正向反馈循环”,整个产业的韧性和战略主动性因此得到增强。
她表示,除了继续在硬件技术上投入,中国半导体产业下一步最需要强化的是“软实力”,“不仅要培养和吸引顶尖的领军人才与复合型工程师,更要构建一个能够滋养创新、鼓励试错、保护知识产权、促进知识共享的良性产业生态”。
在王菁看来,国内半导体产业的发展,未来尚需要在国家层面加强统筹规划,引导各地基于自身优势精准定位,例如深圳及大湾区应强化芯片设计与应用创新,长三角突出先进制造与产业链综合配套,京津冀依托科研优势聚焦原始创新,从而形成分工明确、优势互补的“全国一盘棋”产业格局。
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