清華芯片創(chuàng)企：群芯璀璨，遍布芯片各領(lǐng)域

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2022-03-17 07:36:28 2

芯片產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游的芯片設(shè)計(jì)商、中游的制造商、封測(cè)商以及下游的方案商以及終端應(yīng)用廠商等，其中芯片設(shè)計(jì)和制造是核心環(huán)節(jié)。近年來(lái)，在政策支持、提高自主可控的迫切需求以及技術(shù)創(chuàng)新等要素的驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)芯片行業(yè)保持強(qiáng)勁發(fā)展階段。Sixlens數(shù)據(jù)顯示，2016-2020年，半導(dǎo)體芯片行業(yè)的專利項(xiàng)目投資事件數(shù)量總數(shù)693起，五年復(fù)合增速達(dá)到32.2%；專利項(xiàng)目投資事件金額355.1億元，五年復(fù)合增速達(dá)到98.9%。其中，2020年，半導(dǎo)體芯片行業(yè)專利項(xiàng)目投資事件241起，位居所有行業(yè)的首位。另一方面，在資金、政策都到位的情況下，人才仍是制約芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大瓶頸，清華大學(xué)作為我國(guó)*人才的搖籃，為芯片行業(yè)輸出了一批精銳創(chuàng)業(yè)者，這些初創(chuàng)企業(yè)或由前沿芯片研究團(tuán)隊(duì)的科研成果轉(zhuǎn)為商用時(shí)成立，或是清華校友在行業(yè)中錘煉后創(chuàng)業(yè)而成。從學(xué)術(shù)高塔走向落地賦能，這些創(chuàng)企面向AI芯片、存儲(chǔ)芯片、感知芯片等不同類別，為行業(yè)提供了更多的選擇。
六棱鏡研究院基于Sixlens全球科技競(jìng)合知識(shí)圖譜數(shù)據(jù)庫(kù)，梳理芯片領(lǐng)域的清華系創(chuàng)業(yè)企業(yè)，并洞察其所在細(xì)分領(lǐng)域趨勢(shì)。

▲清華系芯片創(chuàng)業(yè)企業(yè)分布在芯片產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，包括AI芯片、感知芯片、通信芯片、存儲(chǔ)芯片、功率器件等。

芯片領(lǐng)域清華系創(chuàng)企（資料來(lái)源：sixlens）

按照功能對(duì)芯片進(jìn)行分類，芯片可分為AI芯片、存儲(chǔ)芯片、感知芯片、通信芯片以及功率器件等。類比到人類的器官功能，AI芯片可類比為大腦，存儲(chǔ)芯片可類比為大腦皮質(zhì)，感知芯片可類別為感官等。Sixlens數(shù)據(jù)顯示，清華系創(chuàng)企分布在芯片的各個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)分領(lǐng)域選取典型創(chuàng)企對(duì)其技術(shù)布局、投融資等情況進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，并洞察其所在行業(yè)概況。

▲靈汐科技：布局AI芯片，研發(fā)異構(gòu)融合類腦計(jì)算芯片，全球架構(gòu)級(jí)類腦計(jì)算方案的代表。

靈汐科技成立于2018年1月，公司主要研發(fā)類腦芯片和計(jì)算系統(tǒng)。靈汐科技的9位創(chuàng)始人有7位都來(lái)自清華大學(xué)，其中，施路平教授和裴京教授來(lái)自清華大學(xué)類腦計(jì)算中心，悠慧教授是清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系，還有清華大學(xué)自動(dòng)化系教授趙明國(guó)教授、清華生物醫(yī)學(xué)工程系宋森教授、清華大學(xué)何偉博士、清華大學(xué)鄧?yán)诓┦俊?018年8月，靈汐科技獲得華控基石基金、優(yōu)選資本、清華控股天使輪投資。
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靈汐科技技術(shù)熱詞（資料來(lái)源：sixlens）

類腦計(jì)算芯片是屬于類腦智能芯片的一種。類腦智能芯片是借鑒人腦信息處理的基本原理而開(kāi)發(fā)的一種智能芯片，包括類腦計(jì)算芯片和類腦感知芯片兩類。區(qū)別于提供專有算法的加速平臺(tái)，類腦計(jì)算芯片旨在像大腦一樣以低功耗、高并行、高效率、通用、強(qiáng)魯棒和智能地處理各種復(fù)雜非結(jié)構(gòu)化信息。類腦芯片目前沒(méi)有公認(rèn)的技術(shù)方案和研究路線圖，全球的研究團(tuán)隊(duì)從各個(gè)維度來(lái)探索類腦芯片的解決方案，類腦計(jì)算方案從上到下大致分為程序級(jí)、架構(gòu)級(jí)、電路級(jí)和器件級(jí)等層次。國(guó)外現(xiàn)有主流方案包括：英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的SpiNNaker是程序級(jí)的代表，IBM的TrueNorth、英特爾的Loihi屬于架構(gòu)級(jí)，德國(guó)海德堡大學(xué)的BrainScaleS是電路級(jí)的代表，美國(guó)斯坦福大學(xué)的Neurogrid是器件級(jí)的代表。
靈汐科技施路平教授團(tuán)隊(duì)的Tianjic是架構(gòu)級(jí)的代表。 2019年8月1日，施路平教授團(tuán)隊(duì)的科研論文《面向通用人工智能的異構(gòu)融合芯片架構(gòu)“天機(jī)”（Towards artificial general intelligence with hybrid Tianjic chip architecture）》登上《Nature》雜志封面。天機(jī)芯是**異構(gòu)融合類腦計(jì)算芯片，不僅能夠支持計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)向的機(jī)器學(xué)習(xí)算法和神經(jīng)科學(xué)導(dǎo)向的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算模型的獨(dú)立部署，還能夠支持兩者的異構(gòu)建模，為發(fā)展人工通用智能提供了一個(gè)計(jì)算平臺(tái)。
另外，AI訓(xùn)練芯片的清華創(chuàng)企業(yè)還包括清微智能、玄甲微電子、燧原科技、登臨科技、探境科技、OURS、深鑒科技；AI推斷芯片的清華創(chuàng)企還包括清微智能、湃方科技、探境科技、黑芝麻智能、地平線、欣博電子、比特大陸等。

▲英韌科技：布局存儲(chǔ)芯片，核心競(jìng)爭(zhēng)力在于SSD主控芯技術(shù)

英韌科技成立于2017年，主要業(yè)務(wù)是智慧存儲(chǔ)芯片以及解決方案，致力于將國(guó)際最先進(jìn)的SSD主控技術(shù)落地應(yīng)用。英韌科技聯(lián)合創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官吳子寧博士擁有清華大學(xué)電氣工程學(xué)士學(xué)位，碩士學(xué)位和博士學(xué)位，斯坦福大學(xué)電氣工程學(xué)士學(xué)位，在創(chuàng)立英韌科技之前，曾任Marvell的首席技術(shù)官。Sixlens數(shù)據(jù)顯示，2020年12月9日,英韌科技獲得愛(ài)諾投資管理（南京），尚融資本，諸暨同君投資管理的B論投資。
全球正在進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，中國(guó)的“十四五”規(guī)劃也重點(diǎn)提到發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，作為第五種生產(chǎn)要素的數(shù)據(jù)已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐I(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心，數(shù)據(jù)中心業(yè)已成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施，據(jù)IDC預(yù)測(cè)，2025年，全球數(shù)據(jù)量將達(dá)到175ZB，5年年均復(fù)合增長(zhǎng)率31.8%，而數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)量占比將超過(guò)70%。在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)將不可避免地成為基石技術(shù)，根據(jù)IC insights統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2021年DRAM、NAND flash等存儲(chǔ)器芯片將實(shí)現(xiàn)高增長(zhǎng)，增幅高達(dá)18%和17%。按產(chǎn)業(yè)鏈劃分來(lái)看，與存儲(chǔ)芯片相關(guān)的企業(yè)大體可分兩大類，一類是做晶圓顆粒的存儲(chǔ)器原廠，如三星、SK海力士、美光、東芝、長(zhǎng)江存儲(chǔ)等；另一類則是以Fabless模式為主的存儲(chǔ)控制芯片廠商，如美滿科技（Marvell）、慧榮、群聯(lián)等。
在存儲(chǔ)芯片行業(yè)中，英韌科技的核心技術(shù)在于SSD主控設(shè)計(jì)。受需求驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)中心使用QLC是大勢(shì)所趨，但也存在擦寫(xiě)壽命少預(yù)計(jì)延遲時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，而這些都需要通過(guò)主控技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，其中，糾錯(cuò)技術(shù)成為SSD主控廠商的核心技術(shù)能力。
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英韌科技技術(shù)路線（數(shù)據(jù)來(lái)源:sixlens）

英韌科技于2018年成功研發(fā)并*啟用4K LDPC（低密度奇偶校驗(yàn)Low-Density Parity-Check）糾錯(cuò)技術(shù)。2020年10月，英韌科技的12納米PCIe Gen4 SSD控制器芯片Rainier IG5636榮獲中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院舉辦的國(guó)內(nèi)集成電路領(lǐng)域最具影響力和權(quán)威性的評(píng)選、第十五屆“中國(guó)芯”優(yōu)秀技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品獎(jiǎng)。

▲原位芯片：布局感知芯片，專注于新型MEMS芯片與模組的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

原位芯片創(chuàng)立于2015年，由來(lái)自清華大學(xué)微電子與納電子學(xué)系的CEO馬碩和中科院的COO胡慧珊、CTO王新亮等專業(yè)人才共同創(chuàng)立，致力于新型MEMS芯片及模組研發(fā)。
MEMS全稱Micro Electromechanical System（微機(jī)電系統(tǒng)），是一種通常在硅晶圓上以IC工藝制備的微機(jī)電系統(tǒng)。受益于隨著5G技術(shù)的普及和物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，MEMS器件的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越多，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車(chē)、工業(yè)、醫(yī)療、通信等場(chǎng)景。我國(guó)十四五規(guī)劃草案中指出，要加強(qiáng)原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，包括集成電路先進(jìn)工藝和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）等特色工藝突破。MEMS傳感器里最重要的就是MEMS芯片，MEMS芯片可以把外界的物理、化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，根據(jù)功能的不同，MEMS芯片包括MEMS揚(yáng)聲器芯片、MEMS加速度計(jì)、陀螺儀、磁傳感器芯片、MEMS壓力芯片等。在醫(yī)療領(lǐng)域，液體/醫(yī)療MEMS芯片成為引領(lǐng)醫(yī)療器械小型化、智能化和降低成本的關(guān)鍵技術(shù)，基于這一特點(diǎn)，MEMS芯片技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、智能硬件等領(lǐng)域的研發(fā)生產(chǎn)。目前歐美*已有如雅培、谷歌等多家公司入局醫(yī)療MEMS賽道，并投入大量資源進(jìn)行研發(fā)。
原位芯片正是通過(guò)MEMS液體微流量等產(chǎn)品來(lái)切入需求量巨大的醫(yī)療和家電場(chǎng)景，并通過(guò)開(kāi)發(fā)MEMS微泵等提供精確藥物供給場(chǎng)景理想的解決方案。
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原位芯片技術(shù)熱詞

sixlens數(shù)據(jù)顯示，原位芯片的技術(shù)布局包括MEMS芯片設(shè)計(jì)、氮化硅膜產(chǎn)品、液體流量計(jì)等。2021年2月22日，原位芯片宣布完成Pre-A+輪數(shù)千萬(wàn)元融資，由SEE Fund無(wú)限啟航基金領(lǐng)投，老股東凱風(fēng)創(chuàng)投、雅瑞資本、德迅投資跟投。
另外，感知芯片的清華創(chuàng)企業(yè)還包括泓觀科技、與光科技、思立微、縱慧芯光、思特威、光鑒科技等。

▲慧智微電子：布局通信芯片，研發(fā)高性能微波射頻前端芯片

慧智微電子成立于2011年，由清華大學(xué)李陽(yáng)創(chuàng)立，致力于高性能微波射頻前端芯片，推出面向4G/5G和NB-IoT的系列射頻前端芯片，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、無(wú)線通信模塊、車(chē)載智能后視鏡、智能手表等產(chǎn)品。
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慧智微電子技術(shù)路線圖

Sixlen數(shù)據(jù)顯示，慧智微電子的細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域布局在于射頻、功率放大等領(lǐng)域。射頻前端芯片包括射頻開(kāi)關(guān)、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等芯片。受移動(dòng)終端需求的驅(qū)動(dòng)，5G通信技術(shù)的推廣推動(dòng)了移動(dòng)智能終端的發(fā)展，隨著5G支持頻段數(shù)量的增加，所需的射頻前端芯片數(shù)量將大幅增長(zhǎng)。射頻前端芯片的國(guó)外主要參與者包括broadcom、skyworks、Qorvo、muruta、infineon、NXP，國(guó)內(nèi)的主要參與者包括卓勝微、韋爾股份、漢天下等。隨著全球5G手機(jī)的集中上市，射頻前端芯片的國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)越來(lái)越強(qiáng)。2021年02月19日，慧智微電子獲得元禾璞華,惠友創(chuàng)盈投資,聞天下等的E輪投資。
另外，通信芯片的清華創(chuàng)企業(yè)還包括智毅聚芯、稻源微電子、高拓訊達(dá)、北京昆騰微、飛昂通訊等。

▲基本半導(dǎo)體：布局碳化硅功率器件

基本半導(dǎo)體成立于2016年，是中國(guó)碳化硅功率器件領(lǐng)軍企業(yè)，研發(fā)領(lǐng)域覆蓋第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的材料制備、芯片設(shè)計(jì)、制造工藝、封裝測(cè)試、驅(qū)動(dòng)應(yīng)用等各方面，其總經(jīng)理和巍巍博士畢業(yè)于清華大學(xué)。基本半導(dǎo)體自主研發(fā)了中國(guó)*工業(yè)級(jí)碳化硅MOSFET、碳化硅肖特基二極管和車(chē)規(guī)級(jí)碳化硅功率模塊等產(chǎn)品，其碳化硅MOSFET在國(guó)內(nèi)率先通過(guò)工業(yè)級(jí)可靠性測(cè)試，量產(chǎn)時(shí)間已超兩年。2020年推出的第二代高性能碳化硅肖特基二極管芯片、DFN8*8封裝和內(nèi)絕緣型碳化硅肖特基二極管產(chǎn)品。

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基本半導(dǎo)體技術(shù)路線圖

SiC（碳化硅）屬于第三代半導(dǎo)體材料，相比硅基半導(dǎo)體具有抗高溫、高功率、高壓、高頻以及高輻射等特性。目前，全球碳化硅市場(chǎng)規(guī)模在6億美元左右，隨著5G、新能源汽車(chē)等領(lǐng)域高速發(fā)展，硅基半導(dǎo)體的性能已無(wú)法完全滿足需求，制備技術(shù)進(jìn)步也使得SiC器件成本不斷下降，其性價(jià)比優(yōu)勢(shì)將充分顯現(xiàn)。根據(jù)IHSMarkit數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2027年碳化硅功率器件的市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)100億美元。全球碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈包括晶片、外延和器件等環(huán)節(jié)。CREE、ROHM橫跨整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，大部分企業(yè)專注于具體的細(xì)分環(huán)節(jié)。晶片環(huán)節(jié)，國(guó)外企業(yè)包括II—VI Advanced Materials、norstel，國(guó)內(nèi)企業(yè)包括天科合達(dá)、山東天悅等；外延環(huán)節(jié)，國(guó)外企業(yè)包括Showa Denko、norstel，國(guó)內(nèi)企業(yè)包括東莞天域、瀚天天成等；在器件領(lǐng)域，國(guó)外企業(yè)包括renesas、littlefuse、microsemi、genesic等，國(guó)內(nèi)企業(yè)包括中車(chē)時(shí)代、泰科天潤(rùn)等。

根據(jù)sixlens數(shù)據(jù)，2021年3月3日，基本半導(dǎo)體獲得隸屬于博世集團(tuán)的羅伯特·博世創(chuàng)業(yè)投資公司（RBVC）的戰(zhàn)略投資。

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