《电子技术应用》

五十亿颗中国芯的背后:本土芯片企业挺进全球第一阵营

2013/5/6 16:51:09

 

为制造纳米尺度的电子器件,芯片车间必须关紧大门、躲避尘埃。因此上海华虹NEC公司对普通人而言有些神秘。

但反过来,它也许是距离民生最近、拥有用户最多的企业——二代身份证、手机SIM卡、公交卡、电子银行U盾……这些基础性的“数字化装备”大多用了它制造的芯片,平均每个中国人口袋都装着三四颗华虹NEC芯片。

不久前,华虹NEC开发的智能卡芯片制造技术获得了上海市科技进步一等奖。在获得政府肯定的同时更赢得了市场。目前该公司稳居全球SIM卡芯片第一阵营,占有率达30%,与其同台角逐的是包括三星在内的世界级企业。

名字中带有NEC,但华虹NEC却是一家完全中国主导的企业。NEC仅持有少量股权,早已不参与研发和日常运营。因此可以说,国资控股的华虹NEC体现的就是“中国芯”的成功。

打破垄断,为全国省下2000亿

在SIM卡芯片市场,华虹NEC曾引发不小的震动。普通人也许还记得:10年前,补办一张SIM卡大约要100元,其中大部分是芯片的成本——那时,这款芯片全靠进口。

华虹NEC代理总裁徐伟告诉记者,2004年他们推出首颗国产SIM卡芯片后,立即逼得海外芯片厂降价90%。技术垄断一旦被打破,效果就是如此立竿见影。如今,一颗SIM卡芯片已不足3毛钱,用户换一张卡仅需几块钱。

迄今为止,华虹NEC总计售出了超过50亿颗智能卡芯片。业内专家评论说,按此计算,这一系列芯片的国产化,给全国省下了2000亿元。

经济数字无法涵盖自主创新的意义。2004年,我国开始换发第二代身份证。由于事关信息安全和国家形象,用国产芯片支撑二代证势在必然。受益于华虹NEC的技术,身份证升级顺利推进。迄今,全国约10亿张二代证用了华虹NEC芯片,稳定性、安全性经受住了时间的检验。

值得一提的是,作为产业链的核心,顶级芯片工厂能带动一大批芯片设计公司。目前国内10大芯片设计企业中,有9家是华虹NEC的客户,其中6家是从华虹NEC起步,由零开始着手研发。

技术优势,在全球化竞争中站稳

华虹NEC产品技术总监桑浚之向记者展示了他们最新制造的智能卡芯片:它只有1毫米见方,放在手上,记者乍一眼都没找到它。就是这颗“芝麻粒”,挑战着加工工艺、质量标准、检测技术的极限水平,它堪称高技术在制造业中最密集的呈现。

芯片的成本取决于密度和工序:密度越高,工序越简,成本越低。依靠独到的设计,在一片10厘米半径的硅晶圆上,华虹NEC目前能造出超过2万颗芯片,密密麻麻几乎让人感到透不过气。达到如此极限,华虹NEC的制造流程比对手更优,工序更少,因此,技术转变成了显著的价格优势。

低成本并没有牺牲质量。在这块芯片上存入数据,保持时间超过100年,反复擦写可以超过30万次。这两个指标都达到世界领先水平。

事实上,这颗芯片真的很能“扛”。上海世博门票内置了华虹NEC芯片,虽然不少游客因为粗心,把票扔进洗衣机又滚又泡,但几乎无一失效。而且正因为数据保持时限远高于人的寿命,中国公民才有可能得到一种在法律上无失效时限的二代证。

高可靠的芯片离不开高水平的测试。目前,华虹NEC研发的并行测试技术,每分钟能给6千颗芯片做全面“体检”,平均每颗只用0.01秒。

坚守创新,市场就会给予回应。目前,华虹NEC不仅在国内各主要智能卡产品中占据3/4以上份额,在海外也拥有举足轻重的地位。其间,被挤出智能卡芯片市场的跨国巨头不在少数。

持续投入,面对机遇有足够底气

华虹NEC2003年才涉足智能卡芯片市场。仅仅5年,它就完成了从“一年级新生”到世界领先水平的跨越。难得的是,虽然行业内的专利战一直硝烟弥漫,但它却从未牵涉任何知识产权纠纷。

这绝非偶然,过去几年,华虹NEC的R&D投入保持在销售收入16%以上的高水平,并形成了庞大的专利储备。迄今,仅在智能卡芯片领域,它申请专利近800项;若是把其他芯片产品线计算在内,它的专利申请超过2400项。

“创新-价值-再创新”,在华虹NEC已形成良性循环。近3年中,仅智能卡芯片,华虹NEC就实现了接近30亿元的销售额。而实际上,这块业务只占其总收入的1/4,还有大量其他的先进芯片被用于各个领域——iPad、iPhone中就安装了它的6颗芯片。业内公认,华虹NEC是内地盈利能力最强的芯片制造企业。

如今,智能卡芯片上的下一波历史性机遇正在浮现,华虹NEC也在积极准备。为提高金融信息安全,我国已启动银行磁条卡向金融IC卡的升级,这可能带动10亿级的芯片需求。此外,逐渐兴起的物联网应用将催生一个难以估量的庞大市场,有人预言,传感器芯片也许会像空气一样遍布世界每个角落。

目前,华虹NEC正与另一家芯片龙头——上海宏力半导体进行整合,完成后,无论是产能还是技术节点的覆盖能力都将进一步提升。

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