芯片是“磨”出来的半导体行业观察

来源：内容由 公众号 半导体行业观察 （ID：icbank）原创，谢谢！

根据市场调研机构IC Insights统计，2010年中国大陆芯片设计公司营收占全球芯片设计营收的5%。经过8年的发展，2018年中国大陆芯片占到了全球市场份额的13%，其中5个百分点来自华为海思。

预计2020年中国大陆芯片约占全球市场份额的15%，这个发展速度远低于中国国务院于2015年3月发起“2025年中国制造”（MIC 2025）计划。 但是中国芯片设计行业的发展不可能一蹴而就，要有十年磨一剑的毅力和积累，要有板凳要坐十年冷的定力和恒心。设计出成功的芯片，需要时间和耐心，需要经过研发、生产、销售、客户、公司全方位的打磨，好芯片是“磨”出来的。

中国大陆芯片设计公司数量世界第一，但行业营收规模仍很小

芯片的突破不是依靠设计公司数量堆积起来的，一个设计公司要做出好的芯片，公司本身不能有短板，每一块业务单元都要跟上。好的芯片不仅需要研发和生产的打磨，也需要销售和客户的配合，甚至需要公司层面的协调和管理来帮助芯片的快速迭代和提升。

从2010年到2018年，设计公司数量从582家增加到1698家，数量增长近3倍。2010年到2015年5年间只增加了154家，但2016年比2015年增加了626家，数量是2015年的近一倍，这个增长来自国家政策的刺激，中国国务院于2015年3月发起“2025年中国制造”（MIC 2025）计划，促进芯片设计公司遍地开花。2017年芯片设计公司数量与2016年相当，但随着中兴事件的爆发，资本再一次集中进入芯片行业，2018年迎来了大量新的芯片设计公司，比2017年增加了318家。

数据来源：ICCAD

中国是世界的电子产品制造中心，中国芯片需求占全球需求的约70%。2018年，中国进口芯片总金额高达3120.58亿美元（约2万亿人民币），而中国大陆芯片设计行业营收只有2577亿人民币，约占进口芯片总金额的13%。中国芯片设计公司与国外芯片公司的差距依旧明显，需要继续练内功，把公司里最短的那块木板弥补起来。

80/20定律同样适用于中国大陆芯片设计行业。据ICCAD数据来源，2018年，300家芯片设计公司的总营收超过2000亿人民币，另外1000多家芯片设计公司的总营收不到500亿人民币。尽管如此，中国大陆芯片设计行业的发展还是有目共睹的，从2010年到2018年，8年间增加了2000亿人民币，2018年芯片设计行业营收总额是2010年的近4倍，但同期公司数量比是3倍。2010-2018复合年均增长率CAGR=20.1%，高于全球半导体行业CAGR=6% (2010-2018)。

数据来源：ICCAD，单位：亿元人民币

中国前十大芯片设计公司的十年，专注芯片打磨才能更强

2010年，中国大陆芯片设计公司有10家营收超过1亿美元，对于当时的中国大陆来说，已经是很大的成就。其中超过10年的公司有三家：1、海思半导体有限公司，虽成立于2004年，但前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心；2、中星微电子有限公司，创立于1999年；3、国民技术股份有限公司，诞生于2000年3月。

展讯通信（上海）有限公司成立于2001年，通过近10年的努力成为中国大陆最大的芯片设计公司。成立于2004年的锐迪科，出人意料地成为国内第二的芯片设计公司。成立于2003年的芯片设计公司有比亚迪微电子、国微技术、格科微。

泰景信息科技（上海）有限公司成立于2006年01月，2016年3月注销。

来源：水清木华研究中心整理（2010年中国大陆前十大芯片设计公司）

不经历风雨，怎么见彩虹。不经磨砺，芯片又怎能脱颖而出。8年沉浮，有些芯片设计公司下去了，甚至消失；有些公司通过积累和打磨，做出了好的芯片，获得市场竞争力，创造出令人骄傲的业绩。2018年中国大陆诞生了新的前十大芯片设计公司。

华为海思半导体不仅是中国大陆第一大的芯片设计公司，2018年也成为了全球前五大芯片设计公司，并且营收成长居冠。从2010年1亿美金到2018年营收约60亿美金，这种卓越的成长，离不开华为人耐得住寂寞受得住委屈的和平心态；离不开踏实做事、不断打磨组织和打磨技术的吃苦精神。

宝剑锋利磨砺出，梅花香自苦寒来。前十大中国大陆芯片设计公司的成功都是从市场打拼出来的，经十年的努力和磨练，才成就今天的业绩。那些不去专注技术，不去专注产品，不关注创造客户价值，没有工匠精神和毅力的公司也必然被市场和客户所淘汰。

紫光国微成立于1991年，汇顶科技成立于2002年，中兴微电子成立于2003年，兆易创新成立于2005年，北京君正成立于2005年，全志科技成立于2007年，紫光展锐由展讯和锐迪科合并，华大半导体也是由集团旗下芯片设计公司在2014年合并而成。

2018年北京豪威营收100亿元和北京硅成营收26.5亿元属于海外并购，不归于本土成长起来的芯片设计公司。

来源：中国半导体行业协会（经修改，替换北京豪威和北京硅成；2010年营收按1: 6.8换算）

面对市场激烈竞争，如何才能“磨”出好芯片

木桶理论不一定适合个人，但一定适合芯片设计公司。个人可以有短板，但公司不能有短板。要做出好的芯片，正确的产品方向和规划是前提，还要从研发、生产、销售、客户、公司五个维度来打磨。同时，五个维度之间需要相互理解，有了理解才会更好磨合，才能磨出好芯片。

成功的芯片，不只是来自研发设计，也来自生产的成本管控和品质管控，也来自销售的推广力、客户的反馈和信任，也来自公司的管理和构建产品力。尽管国内芯片市场广阔、发展迅速，但面对的依旧是芯片对外依赖程度高、自给率低下、竞争激烈的“残酷”现实。中国芯片设计行业要实现快速突破和持续发展，需要从五个维度来打磨：

研发：技术和产品是磨出来的

芯片技术和产品的开发是一个持续优化的过程。一款芯片的设计开发，需要根据产品的系统应用需求来确定对芯片功能和性能指标的要求，平衡功能集成和功能外置，并兼顾芯片兼容性，选择芯片工艺及工艺平台，追求芯片最优性价比，同时达到整个应用系统的低成本高性能。

芯片的研发过程是一个多次循环迭代的过程。产品定义好了之后，先设计芯片电路再仿真，确定没有问题后再投片。数字芯片仿真模型比较准，射频模拟芯片的仿真模型相对没有那么准，仿真结果和晶圆回来后测试的结果往往有差距，需要依靠芯片设计工程师的经验摸索和把控。后端版图实现过程中，如果时序、功耗、面积、后仿真等通不过，也可能要返回原始设计进行修改；芯片投片回来后，测试性能指标和可靠性达不到设计要求，需要定位分析问题，修改设计，再次投片验证等等。

芯片研发流程复杂，周期长，投入大。任何一个细节考虑不到或者出错，都会导致芯片失败；芯片技术研发创新也充满不确定性，可能导致芯片研发周期拖延半年或者一年，甚至更久。一个成熟芯片的研发，有可能需要多次的投片验证，一次投片验证需要6个月左右。因此，为了减小投片风险，系统设计和测试验证的工作十分重要，除了依靠EDA工具，另外要依靠芯片设计人员的经验和时间投入。

生产：品质是磨出来的

设计决定品质，生产决定品质。芯片品质，是在芯片设计和生产之间通过交流和互动进行打磨和完善的过程。

一颗芯片的制造工艺非常复杂，涉及2000多道工序。芯片生产的过程中，晶圆制作和封装测试都影响和决定芯片的品质。晶圆厂的工序和流程比较严格和规范，可以干预的管控很少，生产过程中晶圆出品质问题的概率较低；封装厂在进行晶圆Die粘片、打线、塑封、镀锡、切割等操作过程中出现偏差导致芯片品质问题的概率相对高一些。芯片的生产品质控制也是一个过程，需要质量专业人员进行流程监管和控制，需要对各个工序之间和操作人员进行不断规范和磨合。

测试是控制芯片品质的最有效手段。测试分为量产前NPI阶段的可靠性测试和量产后的功能与性能测试。芯片成品FT测试是指功能与性能测试，测试项的多少与测试值范围的设定需要平衡芯片成本和芯片失效率（PPM），测试费用的增多和生产良率的降低直接导致芯片成本增加；可靠性测试也是芯片品质的保障，测试包括HTOL、ESD、THB、uHast和bHast，THB和bHast一般二选一。品质是在跟客户的互动中磨出来的，华为对品质要求是最严的，对可靠性测试要求也是最高的，品质最终形成于产品研发设计、中试、制造、分销、服务和客户使用的全过程。

销售：生意是磨出来的

芯片不同于一般产品，芯片销售需要经历一个复杂过程和较长时间。芯片作为中间件，需要被评估是否会给客户带来风险和能否为客户创造价值。

芯片设计公司越来越多，竞争越来激烈。芯片产品的销售已经从有没有到好不好，从找到客户就能做到生意到等到其他供应商出局才能做到生意。小客户，找点关系报个低价就能做到生意；大客户，需要经过客户端研发、供应链管理、采购、甚至品质部门一致同意才有机会导入，整个过程需要时间和耐力，不断和客户去磨合。

芯片销售，对创业公司变得越来越艰难。国内芯片设计公司大部分都是低重复产品开发，加上客户对新产品就有担心和顾虑，尤其是价格差异不大的情况下，不太愿意去做替换。但是要做出好芯片，需要客户去采用并不断反馈信息，跟着客户的要求和需求不断优化，只有这样才能把产品做好，把生意做大。因此，现在的芯片销售人才对芯片设计创业公司尤其重要，没有客户就没有好芯片，没有好芯片就没有好生意，唯有排除万难，跟客户去磨出生意。

客户：关系是磨出来的

成交来自信任，信任来自关系，关系来自交往和磨合。要和客户建立和打磨好关系，需要关注芯片行业四个层面的关系营销：

1. 公司销售人员和技术人员与客户相关工作人员之间的关系。

2. 公司产品与客户产品之间的关系。

3. 公司与客户企业之间的关系。

4. 公司与代理商、供应商以及竞争者之间的关系。

有了关系，信息的传递才更有有效性。私人关系只是芯片行业关系营销的一个层面，芯片设计公司要更多关注自己产品跟客户产品之间的关系，能为客户产品创造更多价值；有了前面的基础，才更容易建立起芯片公司与客户企业之间的关系，这种关系能帮助芯片公司走的更稳更远。关系不是凭空而来的，都是通过交流和合作在时间里磨出来的。

公司：成功是磨出来的

一个公司的成功，30%取决于资本，30%取决于人才，40%取决于坚持。有了资本和人才，坚持正确的产品方向和技术路线，能经得起市场磨砺，芯片设计公司就有机会走向成功。

彼得-德里克曾说:企业不会自动成长，只有在对的时机，对的市场，提供对的产品或服务，企业才可能成长。芯片设计公司需要等待时机去给对的市场提供对的芯片产品，同时对芯片产品进行持续优化和创新；公司能否创新，通常不在于有没有技术，而是要看公司领导人能否打磨新思维，组织内部的打磨能否适应外界环境的变化，能否发现人才、有效利用人才。

芯片行业一般都认为最早切入市场很重要，但事实上谁最早达到经济规模才是最重要。在芯片产品没有打磨好之前，不要轻易推广市场，品牌形象的树立，客户对芯片公司的认可度都是来自产品本身，对后续产品在市场的推广和客户端导入有很大影响。因此，成功是急不来的，成功是磨出来的。

结束语

尽管大环境推着中国芯片公司小步快跑，当地政府和投资方都希望芯片设计公司快出产品，快上业绩。芯片设计公司要成功，需要用更多的精力和时间去倾听市场的声音，让自己静下心来，真正去琢磨技术和产品，用时间和锲而不舍的精神去打磨出成功的芯片。只有耐得住寂寞，守得住初心，中国芯片设计行业才能见到转角处的光明。

一切向往皆可前往，有“芯”才有远方。在国家政策的支持下，在中国芯片产业人才的努力下，未来十年，中国集成电路将跨上新台阶跻身全球第一梯队。

被磨掉型号的的芯片怎么办？

失效分析 赵工 半导体工程师 2023-12-29 08:32 发表于北京

--2023--

芯片型号

被磨掉型号的的芯片怎么办？

在芯片解密/单片机解密过程中，常常有客户的芯片加密了，同时型号也被打磨了，由于无法确定型号。那么久需要简单型号，当然也不是所有的芯片都可以鉴定出型号的，比如：

01

如果是一些专用定制的芯片，打磨了以后是无法判断型号的，人家打磨为的也就是防止有人抄板。

02

一般情况下，硝酸把封装腐蚀掉，然后显微镜，电扫描等看版图。大部分正规大厂的应该都看得出的。

03

一些用户可以根据电路判断出大概功能，再依据引脚和接法估计可能用的型号，并进行对比。也可以知道芯片的具体型号。一般常用的集成电路好办，不常用的也没办法！

芯片处理过程

　　1.芯片开盖以化学法或特殊封装类型开盖，处理金线取出晶粒。

　　2.层次去除 以蚀刻方式去除层，包括去除保护层polyimide、氧化层、钝化层、金属层等。

　　3.芯片染色 通过染色以便于识别，主要有金属层加亮，不同类型阱区染色，ROM码点染色。

　　4.芯片拍照 通过电子显微镜(SEM)对芯片进行拍摄。

　　5.图像拼接 将拍摄的区域图像进行拼接(软件拼接，照片冲洗后手工拼接)。

6.电路分析 能够提取芯片中的数字电路和模拟电路，并将其整理成易于理解的层次化电路图，以书面报告和电子数据的形式发布给客户。

芯片解密操作需要用到高倍显微镜和FIB

在芯片解密行业中，最正确的解密方法就是采取硬件解密的方法，即用特定的溶脂溶解开芯片，让其晶片裸露出来，在操作这一步的时候，也是需要有一定的技巧，当然，在操作这一步的时候，有时候，也可能会把芯片溶解坏，就是把线溶解断了，这样芯片就完全用不了了。

当晶片裸露出来后，那么，我们就要用到高倍显微镜和FIB（聚焦离子束设备），用这两种设备，查找芯片的加密位置，通过改变其线路的方法，将加密芯片变为不加密的一个状态，然后再用编程器，将芯片内部的程序读取出来。

来源：李明阳 芯片逆向

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