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跟CPU、GPU這類明星芯片相比,不少技術(shù)人員對(duì)傳感器了解不多。但傳感器卻是一類非常重要的器件,2018年傳感器市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)2000億美元,并每年以近20%的增速成長(zhǎng)。遺憾的是 ,龐大的市場(chǎng)卻大多被國外*壟斷,國內(nèi)企業(yè)的*非常有限,即便在國防工領(lǐng)域,對(duì)境外廠商仍有依賴性。
為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要,中國于上世紀(jì)60年代開始傳感器的制造和研發(fā),至90年代初,雖然在技術(shù)上與國外有一定差距,但也取得豐碩成果,傳感器技術(shù)及行業(yè)均取得顯著進(jìn)步。由于上世紀(jì)90年代的各種改革,儀器儀表工業(yè)部被連根拔起,國內(nèi)的研發(fā)體系*被破壞,精華人員大多進(jìn)入外企,這導(dǎo)致國內(nèi)在這方面實(shí)力非常薄弱。這直接導(dǎo)致在民用傳感器市場(chǎng),GE、西門子、博世、意法半導(dǎo)體、霍尼韋爾、ABB、日本橫河等占據(jù)優(yōu)勢(shì),中國市場(chǎng)超過70%的市場(chǎng)被美國、德國、日本企業(yè)占領(lǐng),國產(chǎn)傳感器*在10%左右,且大多是超低端市場(chǎng)。
即便是國防工領(lǐng)域,很多傳感器或多或少需要從國外進(jìn)口,對(duì)外商具有一定依賴性。誠然,近年來得益于各種工程項(xiàng)目的牽引,軍工儀器儀表進(jìn)步很大,現(xiàn)在已經(jīng)能生產(chǎn)相當(dāng)一部分產(chǎn)品,進(jìn)口清單每年都在以可觀的速度縮短,但尚未*實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化??梢哉f,就國防工的卡脖子問題而言,CPU、GPU、DSP等芯片國產(chǎn)的都能頂上去,傳感器才是真正的短板。
近年來,隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,用類集成電路的方式來實(shí)現(xiàn)傳感器的功能成為發(fā)展的新趨勢(shì),也就是市場(chǎng)上常見的MEMS傳感器,過去,一些傳感器是由分立器件或其他特種器件來組成的,現(xiàn)在則用類集成電路的方式來實(shí)現(xiàn),有點(diǎn)像以前把分立器件做到集成電路里去。這樣做的好處是成本、穩(wěn)定性、功耗都會(huì)控制的很好,這也是集成電路的魅力所在。
然而,就MEMS傳感器而言,國內(nèi)企業(yè)與外商的差距也是非常大。由于MEMS技術(shù)會(huì)和制造工藝結(jié)合得非常緊密,代工廠沒有標(biāo)準(zhǔn)的工藝,IDM廠商會(huì)有天然優(yōu)勢(shì),而對(duì)于Fabless IC設(shè)計(jì)公司來說就比較麻煩了。
IDM指的是獨(dú)立完成設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試和銷售全過程的企業(yè),典型代表就是Intel公司;Fabless IC設(shè)計(jì)公司指的是只從事IC設(shè)計(jì),但沒有代工廠的半導(dǎo)體公司,典型的例子就是ARM,國內(nèi)海思、展訊也屬于Fabless IC設(shè)計(jì)公司。
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