《美国半导体技术中坚研究计划跨入新阶段 . 》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 姜山
  • 发布时间:2018-02-05
  • 美国国防部先期研究计划局(DARPA)正在开发能够在未来几年内巩固国家安全能力的先进技术。新技术往往始于基础性科学和工程研究,反过来,通过应用和以目标为导向的工程和产品开发,又为大幅改进技术开辟了新的途径。为了增加规模庞大、极其复杂的微电子领域基础性科学和工程研究的力度,DARPA和半导体产业界的合作伙伴共同向“联合性大学微电子计划”(JUMP)提供资助,并且已经找到合适的美国大学研究人员,进行高风险、高回报的研究,应对微电子技术领域的挑战性难题。2018年1月1日,来自30多所美国大学的学术研究人员,组成了JUMP计划的6个研究中心,开始进行深入的研究工作。DARPA希望该计划在未来数十年里能够对国防和商业机会产生影响。

    DARPA项目经理林顿·萨哈(LintonSalmon)表示:“JUMP计划及其六个主题性研究中心,将推动新一波基础性研究,为国防和国家安全部门提供在2025-2030年期间所需要的颠覆性微电子技术。通过这些大学团队,我们正在寻求创新解决方案,来应对严峻的技术挑战,以便克服目前电子系统在性能和可扩展性方面的局限。”反过来,这将为可以大大增强战士感知环境、处理信息以及通信交流等能力的技术发展开辟道路。

    该计划的筹划始于2016年,DARPA与美国半导体协会下属的非营利组织“半导体研究公司”(SRC)合作,共同建立了半导体前沿技术研发联盟,其费用由DARPA和全球范围内的半导体产业骨干企业联合提供,相关企业包括模拟器件、ARM、先进微器件性能材料(隶属于默克公司)、IBM、英特尔、洛克希德·马丁、美光、诺斯罗普·格鲁曼、雷声、台积电、三星等公司。“半导体研究公司”作为该研究联盟的行政中心,在整个2017年广泛征求大学的研究建议,目标是找出创新性的方法,解决微电子领域的严峻发展挑战。JUMP计划为期5年,总投资额约为2亿美元,其中约40%的资金由DARPA提供,60%的资金主要由上述半导体产业骨干公司提供。

    在被JUMP计划采纳的6个建议中,根据4项建议建立了4个以应用为重点的“垂直型”研究中心,根据2项建议建立了以学科为重点的“水平型”研究中心。

    在JUMP计划的语境下,“垂直型”研究中心的挑战集中于实现面向应用的目标,并促进能力远远超出现有系统的复杂系统开发。“垂直型”研究中心将深入进行认知计算、智能存储、分布式计算与网络,以及从射频到太赫兹传感器和通信系统等领域的研究。这些研究中心将努力开发出能够在5年内转移到军事和工业领域的系统,并在10年内部署。

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  • 《大基地模式引领光伏开发跨入新阶段》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
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    • 2021年光伏再爆发已成定局。在2月3日中国光伏行业协会举办的“光伏行业2020年发展回顾与2021年形势展望研讨会”上,与会专家普遍认为,碳中和目标的提出,为光伏发电未来市场和产业发展提供了持续增长空间。随着国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升,光伏发电成本仍会逐步下降,装机容量将大幅提升。 光伏迎来新契机 中国光伏行业正在快车道加速。记者梳理政策发现,近期国务院七部委“七箭连发”力挺光伏。比如,生态环境部明确,未来十年我国将大力发展风电、太阳能发电;工信部表示,光伏玻璃不受产能置换限制;交通运输部鼓励在服务区、边坡等公路沿线合理布局光伏发电设施;国家能源局将继续出台多项扶持光伏产业的政策;科技部鼓励“光伏+生态修复”项目,推动荒漠化修复等。 企业方面,据不完全统计显示,仅去年就有13家光伏企业扩产项目,总投资金额超过2100多亿元。受访的业内人士均对光伏行业发展持积极态度,普遍认为,随着光伏产业链上下游持续技术创新,光伏迎来高增长阶段指日可待。 “我国光伏市场在碳中和目标指引下将进入下一个快速发展阶段。”中国光伏行业协会副理事长兼秘书长王勃华表示,2020年国内光伏装机48.2GW,超过预期发展。“预计今年光伏新增装机规模55-65GW,‘十四五’国内年均光伏新增装机规模70-90GW。” 国家发改委能源研究所研究员时璟丽表示,从2020年安排的项目规模来看,将有力支撑2021年的国内光伏发电市场。“十四五”开局之年,除户用光伏外,光伏发电迈入全面平价时代。在“3060”碳中和目标下,“十四五”、“十五五”以风光为主的可再生能源装机将大幅增加。 在时璟丽看来,“十三五”前三年,我国采用的是年度指标管理方式,2019、2020年采用基于电价补贴总额竞争机制和消纳能力的“竞价项目+平价项目+户用光伏”。之前以电价补贴推动、引导和调整市场规模和布局的项目建设管理方式需要根本性转变。 大基地开发将成趋势 谈到今年光伏发展方向,王勃华表示,2021年国内光伏电站大基地开发将成为趋势。他直言:“在我国能源转型加速的驱动下,‘小打小闹’已经满足不了要求。大基地能够迅速扩大企业清洁能源资产规模,能有效提升发电质量和经济效益,是推动提前实现碳达峰的有效途径。” 据悉,光伏大基地建设以央企投资为主,多个电力央企集团正在“三北”规划千万千瓦级新能源基地,这些基地一般结合风、光、水、火、储综合开发。 记者了解到,不少省市为加快资源城市转型,加速新旧动能转换,均提出光伏大基地的规划目标。以连续两年成为全国光伏竞价项目规模最大、建设速度最快、并网率最高的贵州省为例,“十四五”该省将继续大力实施新能源产业提升行动,大力发展光伏、风电等新能源,建设一批风光水火一体化项目。“我们将着力建设水风光可再生能源综合基地及火风光一体化项目,推进毕节、六盘水、安顺、黔西南、黔南等五个百万级光伏基地建设。”贵州省能源局相关负责人士对记者透露。 在水电水利规划设计总院可再生能源信息中心副主任徐国新看来,因光伏基地建设需要较长周期,短期内大基地项目并网数量不会太多。今年是“十四五”开局之年,基地尚待明确土地、消纳、业主招标等条件后方可开工。 仍需确定发展模式 电力规划设计总院可再生能源研究所副所长王霁雪表示,“十四五”初期,基于现有系统认知,通过挖潜资源,可以保持光伏行业一定增速。到“十四五”末和“十五五”,光伏行业要想保持高速增长,政府、行业、企业需做更多研究工作,需要以系统优化为目标,综合考虑煤电油气等多领域共同支撑的碳达峰方案。技术手段用全用尽,才能保障做到“3060”阶段性目标。“十五五”后更远期的光伏行业则是一个崭新领域,需提出对电力系统更多崭新研究。 时璟丽表示,未来需重点落实的国家战略和目标机制是可再生能源电力消纳保障机制。通过逐年提升消纳责任权重指标,一方面保证新增可再生能源装机需求,另一方面为建成项目运行消纳提供保障。项目布局以各地责任权重调整、经济性对比、支撑条件等通过市场手段形成。目标引导是明确的,但在实施路径上,应该逐步建立均衡承担消纳可再生能源电力电量的机制,超额消纳量不纳入双控考核将有利于激发地方的积极性。“全面平价背景下,基地项目、户用光伏、光伏+等各种模式会市场化,是否采用竞争招标等方式确定开发企业,依据需要确定。” 谈及“十四五”时期光伏行业发展,浙江正泰新能源开发有限公司总裁陆川认为,未来五年光伏市场具有极强竞争力,光伏走上分布式之路也是必然。不过,分布式光伏当前面临着电费纠纷、拆迁风险、有屋顶无用电负荷等问题。“例如,海域光伏电站项目,如今面临着‘一海两用’方案论证流程。可否对于用海建设光伏采用立体确权方式,海面以上确权给光伏企业,海面以下确权给渔业企业。”陆川建议。
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    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2021-03-25
    • 全球数字化转型加速,对半导体形成强劲且持久的需求,同时也驱动了半导体企业业绩的持续增长。整个半导体设备产业的市场规模有望再次迈上一个新台阶,从400-500亿美元跃上600亿美元,同时也预示着半导体行业正在跨入普及计算的时代。 半导体设备龙头业绩向好 在2020年持续至今的“缺芯”行情推动下,全球半导体设备厂商的业绩普遍向好。全球最大的半导体设备公司应用材料2020财年实现营收172亿美元,营业利润43.7亿美元,占净销售额的25.4%。应用材料公司总裁兼首席执行官盖瑞·狄克森表示:“随着强大技术趋势的成形,我们面临前所未有的发展良机,在加速实现客户路线图方面具有独一无二的优势,并将领先市场发展。” 欧洲方面,荷兰的光刻机制造商阿斯麦(ASML)发布2020年度财报,全年净销售额达到140亿欧元,毛利率)达到48.6%,净利润36亿欧元。ASML同时宣布实现第100套极紫外光刻(EUV)系统的出货,2020年就销售了31台EUV系统。 日本同为半导体设备重镇。2020年日本最大的半导体设备公司东电电子净销售额超过1万亿日元,营业利润率超过20%,净资产收益率连续第三年超过20%。财报表示,东电电子从2020财年开始的三年内,计划投入约4000亿日元用于研发。 中国本土厂商业绩也有较好表现。北方华创2020年业绩预告实现净利润4.6亿元~5.8亿元,比上年同期增长48.85%~87.68%。中微半导体在业绩快报也表示,2020年净利润约4.9亿元,同比增长161.02%。预计年营业总收入约22.73亿元,同比增长16.76%,刻蚀设备收入为12.89亿元,同比增长约58.49%。 产业规模有望迈上新台阶 半导体设备公司业绩普遍向好,与市场对芯片产品需求持续增长有着重要关系。根据世界半导体贸易统计协会(WSTS)公布的预测报告,2021年全球半导体销售额预估将同比增长8.4%至4694.03亿美元,将超越2018年的4687亿美元,并创下历史新高纪录。在需求的推动下半导体制造厂商纷纷扩大投资,台积电2021年资本支出金额将达250亿至280亿美元,三星电子2021年面向半导体的资本支出有望超过300亿美元,均创历史新高。联电今年资本支出将达15亿美元,年增5成;世界先进资本支出也从去年的新台币35.4亿元,提升至今年的新台币50亿元,年增逾4成。 制造厂商的资本支出主要投向半导体设备,因而有效带动了半导体设备业绩的提升。据Semi最新的统计显示,全球半导体行业有望连续三年创下罕见的晶圆厂设备支出新高,到2020年增长16%,2021年的预测增长率为15.5%,2022年为12%。预计这三年中,全球半导体设备支出每年都将增加约100亿美元,届时支出将攀升至800亿美元。MarketandMarket报告指出,2020年,全球半导体制造设备市场估计为624亿美元,预计到2025年将达到959亿美元,年复合年增长率为9.0%。 对此,有专家指出,半导体设备虽然位于产业链上游,但是它与信息技术发展息息相关。每一次信息技术重大突破,半导体设备行业规模都会产生一次大飞跃。2000-2010年是全球PC互联网时代,半导体制程设备行业的市场规模位于250亿美元平均水平。到了2010-2019年,人们进入了智能手机社交媒体时代,半导体制程设备行业的市场规模上升到300亿-500亿美元的平均线上。2019年以后,逐步进入5G、人工智能和物联网时代,半导体制程设备的市场规模进一步增加到500-600亿美元以上。2021年后更是有望达到700-800亿美元。半导体设备业将进入一个高速增长全新阶段。 台积电(中国)副总经理陈平指出,近年来随着5G、AI以及IoT的发展,市场对芯片的需求又在迅速提高,一个普及计算的时代正在来临。进入普及计算时代之后,主要的应用市场将从移动计算时代的智能手机为主逐渐演变为移动计算、高效计算、智能车载、物联网这四个平台共同发展。这四个计算平台交互加成,将让半导体产业重回指数级高速增长的状态。 本土设备企业的窗口期已经打开 作为全球半导体的重要组成,中国半导体设备市场的发展也很快。SEMI中国区总裁居龙表示,2020年中国首次成为全球最大设备市场,增长率达到39%。中国电子专用设备工业协会常务副秘书长金存忠预计,2020年中国半导体设备市场规模将超过150亿美元。 其中,中国本土半导体设备的市占率仍然不高。2020年本土半导体设备销售收入预计为213亿元,市场占有率约为20%,其中集成电路设备只有90亿元左右。半导体专家莫大康指出,半导体设备业的门槛很高。芯片、工艺与设备三者之间是相互依存的关系,一旦芯片的制造工艺决定后,相应的半导体设备也就被固定下来,即便是同类设备,互相之间不能更替,否则工艺就要重新调整,其中涉及器件的可靠性等关键问题。因此,除非中国的设备厂商从工艺研发阶段就开始介入,这样的芯片量产时才会采用国产设备。 不过经过努力,近段时间本土设备厂商取得了一定进展。日前,中国电科集团旗下电科装备公司成功实现离子注入机全谱系产品本土化,可为全球芯片制造企业提供离子注入机一站式解决方案。北方华创在SEMICONChina2021上也展示了多款自主开发的产品,包括刻蚀机、PVD镀膜机、立式氧化扩散炉、清洗机等,吸引了大量的关注。 可以看出,在全球半导体设备业发展大潮面前,尽管门槛很高,但中国本土企业依然有着很大发展机会。因此,莫大康指出,要给本土设备商有足够的信任度。在装备等方面加大投入力度的同时,相关企业要保证验证窗口始终是敞开的。这一点十分重要。