芯片國產替代:替代策略與實施要則幹貨
發布時間:2023-01-06 責任編輯:秋天
在缺“芯”困局之下,國產替代的呼聲愈發高漲。但就目前的產業環境而言,國產芯片替代實際上機遇與挑戰並存。半導體行業由於其自身“高精尖”特質所致,是典型的資產密集、技術密集、人才密集型產業。產品從研發到量產的周期較長,需數十年。同時,芯片國產化的機遇也是空前的。國家利好政策不斷發布:投資補助、shuishouyouhuidengweibandaotichanyefazhanbaojiahuhang,jiazhizhongduozibenchixujiadaduixinpianchanyedetouzilidu,yeyouzhuyuguochanchangshangdefazhanjijishutupo。benwenneironggenju2022 ICS集成電路峰會論壇上,深圳市大盛唐科技有限公司總經理韓軍龍帶來的國產替代實戰分享,來了解關於芯片國產替代的策略及實施要則。

大盛唐科技有限公司總經理 韓軍龍
國產替代實戰分享
什麼是芯片替代?
①澄清沒有設計、生產出“完全”一樣的兩個芯片
因為芯片設計者經驗、矽片純度、wafer製造工藝、封裝設備、QC測試標準、金屬線材成分等等一係列因素存在差異化,所以嚴格意義上講,所以不存在完全相同的芯片替代。如下圖:芯片就像樹葉一樣,沒有完全相同的兩個。
②實際工作中的替代要求
實際工作中,我們所謂的芯片替代,一般選擇3~5個關鍵參數比較接近(>75%以上近似度),甚至是2-3個參數接近即可,就基本實現了客戶的功能要求,即可以替代成功;一般至少75%以上的近似度比較理想,這樣有利於替代後,實現電路的穩定性、可靠性。
chulemouyilingyuxianjindezhuanyongxinpianyiwai,yibanqingkuangxia,weileyonghushiyongbianjiehua,daduoshuxinpianshejigongsizaishejixinpianshi,douhuianzhaoxingyeguanliguizeguidingcanshu,jishejijibenjuyouxiangtongdebiaozhuncanshu,rongyishixianpinpaijianxianghutidai。
比如:FLASH、DDR、LDO、INTERFACE、74XXX、光耦、等等。這類芯片在設計的封裝尺寸、基本參數等等很接近,容易實現不同品質之間的替代。
芯片國產化的原因
中美貿易戰,造成供應鏈存在巨大的風險。美國政府對中國企業製裁名單不斷增加,尤其對高科技各行業前三大龍頭企業不斷新增製裁,他們普遍存在強烈的供應鏈風險擔憂。
其次,芯片品牌多,型號更多,經常存在元器件停產、缺貨、長交期的現象困擾製造業,尤其工控、汽車行業尤為明顯。
另外,用戶因為缺貨,進行緊急找貨、調貨,經常會買到冒牌貨、散新貨、翻新貨等等,以假亂真,從而導致生產出的貨物不良現象時有發生。
如: 2021年TI的汽車芯片TPSXXX係列,從10-20元人民幣被炒作到2000元以上,麵對這麼高的利潤,華強北有些人會鋌而走險。以假亂真。
最後,製造業成本壓力大,願意接受國產替代。華為、中興、比亞迪等行業龍頭企業有替代先例,有效地帶動了國產化替代的浪潮。
國產化替代的類型
1、功能性替代。芯片具有基本近似的功能參數指標,但因內部設計原理及部分參數不同,所以無法進行在PCB上的pin to pin完全替換。功能性替代,即換一個品牌重新研發設計整個產品!不能完全pin to pin 兼容,通常這類芯片常見有:FPGA、MCU、DSP、CPU/GPU/MPU、AI等芯片,客戶修改設計周期大概需要3-6個月。 2、完全替代。芯片封裝相同(腳數、間距、按序列號腳定義等均相同),關鍵幾個參數近似度75%以上,基本上可以兼容替代,即通俗所謂的“完全兼容” 。這種替代方式是目前最多見、最常用的方式。 此類替代,具有如下幾類: ①不需要任何設計修改:不需要修改客戶原始設計程序。不需要修改PCB的layout原理圖。直接替換原品牌,焊接在客戶端PCB上使用。 例如:替代TI TL074 運放、LM358運放、SP3485接口芯片、MT48LC32M16 SDRAM等等,都有完全替換的品牌,封裝相同參數接近,替換性非常成熟、可靠。 ②需要修改少量軟件或PCB:封裝相同,但是需要修改程序。如:8-bit MCU一般都是封裝相同,修改替換隻需要簡單修改少量的程序代碼即可完成,一般3-6個工作日時間就可以搞定替代,還算是比較容易的。封裝相同需要修改簡單的ID代碼。如:替代MICRON的FLASH,在相同ECC條件下,品牌不同,其中的ID代碼不同,需要在簡單修改很快即可使用。 ③腳定義不同:兩個芯片封裝完全相同,關鍵參數功能也是非常接近,但每個腳的定義順序不同,這種情況需要進行跳線測試,測試OK後,需要進行簡單的PCB設計,在PCB上就把兩個腳的位置調換而已。 我愛方案網代理14個主要原廠產品線,賦能芯片國產化替代,包括:瑞芯微、北京君正、小華半導體,珠海極海、中電華大、富奧星、聖邦微、貝嶺、川土微,芯李特、裕泰微、江波龍、捷捷微、群芯微 點擊填寫需求信息https://www.wjx.cn/vm/O5XVjcV.aspx# 技術服務劉工:180 2698 0964
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