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【IC设计】集成电路联盟发力 长沙产DSP高端芯片明年大批量投产投用

来源:长沙晚报    原作者:徐运源/黄可/朱文敏/杨可铭    

在芯片的国际化竞争愈演愈烈之际,长沙市集成电路设计与应用产业技术创新战略联盟(简称集成电路联盟)传来好消息,多家成员单位共同承担的省重点领域研发计划“自主高端芯片及其封装技术研发与产业化”取得新进展,高性能DSP(数字信号处理器)芯片完成初步研发、设计、生产、封装与测试,今年年底即可应用到工业机器人等领域,实现国产化替代。

“通过抱团发展协同创新,联盟成立6年来取得了一大批创新成果,其中不少填补了国内空白。”集成电路联盟专职秘书长王志春不无骄傲地说。

近日,市科技局联合长沙晚报社推出的“聚焦长沙市产业技术创新战略联盟系列报道”第三期,走进集成电路联盟企业,探访自主DSP高端芯片产业化的“长沙路径”。

发展集成电路产业,长沙快马加鞭

说到集成电路,有的市民或许并不熟悉,但是说到它的另一个称呼“芯片”,大家应该都听说过。不仅5G通信、汽车、工业控制、物联网和消费电子等领域要用到,手机、冰箱、空调等生活必需品也都离不开它。

作为信息技术产业的核心,集成电路产业是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。长沙发展集成电路产业有先天基础,不仅设计的产品种类多,还有高校集群作为产业快速发展的有力推手。

近年来,集成电路被作为长沙22条工业新兴及优势产业链之一重点推进,集成电路产业呈现出快速发展态势,企业总数、总投资规模都在不断扩大,2019年新增企业17家,新增投资约140亿元。集成电路联盟60多家成员单位,涵盖了设计、制造、封测、材料、装备、服务平台等产业链环节以及长沙主要高校。

“这些年联盟企业发展比较顺利。一方面有良好的产业发展环境,另一方面政府和科技部门非常重视并给予了大力支持。”王志春表示,但联盟在产业调研中发现,长沙集成电路产品在应用端的用户单一,市场占有率较低,尚未形成规模效应,亟待在物联网、机器人、5G通信等领域打开应用窗口,发挥芯片设计的优势,开拓封装需求,实现以应用为驱动整个产业链的自主可控发展。

长沙产DSP高端芯片明年大批量投产投用

看到差距,找到短板,迅速行动。

随着以大数据、物联网、人工智能和云计算为代表的信息技术产业规模不断增大,集成电路的需求量在上升,每年从国外进口的总额也在不断攀升。以DSP(数字信号处理器)芯片为例,其与CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、FPGA(现场可编程门阵列)并称为四大战略型处理器芯片,被广泛应用于智能制造、网络设备、电力电子、工业控制、智能家居等行业。但是目前我国DSP芯片的供应基本被国外垄断,国内DSP芯片设计厂商很少。

2019年,联盟组织湖南进芯电子科技有限公司、长沙安牧泉智能科技有限公司、湖南融创微电子科技有限公司和长沙贝士德电气科技有限公司,形成一个集研发、封装、应用于一体的高端DSP芯片研发应用团队,共同承担“自主高端芯片及其封装技术研发与产业化”项目的攻关。

由于整合了联盟优势资源,打通了从研发设计到应用的全产业链,项目进展顺利,目前已完成高性能DSP芯片产品的初步研发、设计、生产、封装与测试;基于这一芯片,还完成了高速高性能机器人伺服控制器和伺服驱动器首版样机软硬件的设计与测试等。

“DSP芯片用在工业机器人领域,相当于起着关节的作用,有了DSP的控制,机器人反应更迅速,行动更精准。产品预计今年底小规模应用,明年将大批量投产投用。”进芯电子副总经理易峰告诉记者,这一项目不仅可以破解我国工业智能控制领域核心芯片被动的局面,填补国内民用领域高端数字信号处理器的空白,对于提升我国数字信号处理器研发技术也大有裨益。

数据显示,仅2019年,集成电路联盟企业就承担国家、省、市项目107项,获国家、省部级科技奖励11项,开展重大技术攻关项目40项,通过开展技术创新共申请专利443件。

未来五年有望实现千亿元目标

目前,在单颗硅基芯片上进行集成的最小尺寸已经达到物理极限,如何发挥芯片更多不同功能呢?解决路径之一就是把很多芯片叠加在一起,将其他功能向上集成。先进封装是芯片功能实现的不可或缺的工艺,也是高端芯片产业化的一个关键环节。

集成电路联盟再度发力。去年2月,“安牧泉高端芯片先进封装项目”落户长沙,填补了湖南民用封装领域空白。经过一年多的努力,目前该项目已完成厂房装修、设备论证、购置、验证和重点产品的导入验证,并已和湖南多家集成电路企业开展战略合作,与华为等进行技术开发。此外,该公司与中南大学的科研团队合作,开拓性地进行大尺寸高密度封装技术等开发,以解决微细凸点封装、多芯片封装和3D系统集成技术的研发和产业化难题。

在安牧泉董事长朱文辉教授看来,这一项目将解决本地设计公司缺乏封装支持导致发展严重受限的问题,同时凝聚高层次人才与团队,创建智力高地,提升封装技术的国际竞争力。

近日,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》。“这一政策来得非常及时,给产业发展打了一针‘强心剂’。长沙发挥优势的空间巨大。”王志春介绍,联盟正在着手建立新一代半导体及集成电路产业供应链平台,最快实现全产业链资源聚集;成立产业金融服务平台,满足企业发展融资需求。他信心满满地说,虽然目前长沙新一代半导体和集成电路产业体量较小,但是有了政府的高度重视,各个职能部门的密切规划,未来五年实现千亿元目标不是梦。

封面图片来源:拍信网