无锡:物联网与集成电路如何实现“共振效应”?

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  在无锡,电动车是很多人日常生活中的代步交通工具,2012年,为了有效遏制电动车被盗案件的发生,无锡市政府引入物联网技术,打造了电动车防盗系统。通过这一系统,一旦电动车失窃,可迅速查询、锁定被盗车辆位置。
  如今,公安部确定的“居民电动自行车物联网防盗”项目已在全国16个省市、近百万台电动车上推广,同时也带动了相关芯片产品市场的蓬勃发展。这是无锡物联网智慧城市生活与集成电路产业相互融合促进的一个小案例。在这种强烈的共振效应下,各产业间的融合正激发出市场的活力,资源源源不断向无锡聚集。
 
  来自微观世界的支撑
  在集成电路纳米级的微观世界中,包含了多种技术的集合,某种程度上可以说是电子信息技术这座金字塔的塔尖。无锡是我国集成电路产业起步最早的地区,20世纪90年代初,国家集中投资20多亿元,在无锡华晶建成一条月产1.2万片、6英寸芯片生产线,这就是被业界称为集成电路“黄埔军校”的“908”工程。当时无锡集成电路产量几乎占到全国的40%左右。
  集成电路行业在中国几经波折,随着集成电路“910”工程再次落户无锡,对于这座曾拥有“国家南方微电子工业基地”荣誉的城市来说,意义非凡。
  可以说,没有集成电路的高度发展,就不可能把“国家传感网创新示范区”设在无锡。2009年11月13日,国家将抢抓物联网发展机遇的机会率先交到无锡手中—国务院批准在无锡建设国家传感网创新示范区。这是“信息化”时代发展到成熟阶段后,迎来的又一轮技术革命。
  万物互联即将孕育着史无前例的大市场,物联网的监测,感应、传输和分析,每一个步骤都与集成电路紧密相连。集成电路、传感器的发展让物联网已经从实验室走向了各个行业的应用。无锡这样具有集成电路产业现实基础的城市,拥有引领型的国有和民营集电企业,意味着它将面临一场更高水平和更高量级的爆发性机会。
  “双剑合璧”,未来可期。为了引导产业“融合发展”,无锡在2013年就明确提出,集成电路设计业要“围绕物联网、互联网、三网融合、智能终端、大数据和云计算等战略性新兴产业和重点领域的应用需求”,晶圆制造业要“开发MEMS、射频、功率器件等高端特色工艺”等。
  同时,在近期发布的有关产业发展意见中,无锡市政府支持生产制造类企业优先采购无锡本地设计企业的芯片产品,对采购额达到一定标准的给予适当补贴;鼓励智能传感器研发与产业化,按研发投入的15%给予补助等。这些规划与政策都为集成电路产业与其他新一代信息技术产业融合发展指明了方向。
  目前,无锡已有多家集成电路设计企业与江苏省物联网发展研究中心、无锡物联网产业研究院实现了合作研发。同时,也涌现了一批在物联网领域具有突出作用的设计企业和核心产品。
  “把物联网产业过程中的所有产业聚集起来,每个步骤都与集成电路产业紧密相关。需要有规模型大企业,也需要充满活力和创新激情的小企业。”无锡市物联网产业协会秘书长彭静表示。
  比如海尔集团50亿物联生态网基地落户无锡后,将充分发挥智能制造、管理开发等方面优势,积极整合各种优势资源做物联网产业的升级。这类大的龙头企业能产生巨大的外溢效应,加速无锡的产业升级换代。
  彭静分析,“这些年物联网博览会,引进了中电海康、阿里巴巴等大企业落户到无锡,所有这些大企业的重点规划中,除了构建自己的生态以外,还会扶持中小企业纳入自己的生态,解决小企业的市场资金等诸多方面的问题。所以这不是单纯的财务投资,而是战略投资,带来强大的集聚效应。”
 
  物联网助推集成电路发展
  在物联网应用的带动下,其相关芯片产业也将获得蓬勃发展,甚至将成为中国“芯”领域成功破局的关键。 根据市场研究机构IC Insights发布的最新报告指出,物联网和汽车应用将成为2016-2021年间带动芯片销售成长最主要的因素。在此期间,物联网芯片销售额的复合年增长率(CAGR)有望达到13.2%,而车用芯片的复合年增长率则可达到13.4%。同期整个半导体行业的市场规模也会提升7.9%。
  但物联网是一个庞杂的系统,碎片化,找不到杀手级的应用。市面上芯片千万种,显然单一类型芯片无法满足不断扩大的物联网应用与市场组成,哪怕在工业物联网领域,技术难点也会因适配的设备不同而不同。
  我们知道,集成电路产业是物联网的基石,与此同时,物联网的爆发也在倒逼集成电路行业的创新。这种“倒逼效应”来自三个方面,一是传感器产品的性能。要做到对于物理世界的全面感知首先得确保感知层获得的数据要全面和准确,传感器作为物联网传感层数据采集的重要入口,好比人的眼口鼻,将物联网系统内容传递给“大脑”。所以物联网在不同场景的应用对传感器的性能要求越来越高。
  其次,是超低功耗技术。物联网应用在工作时仍然需要消耗较高电流,这使得其必须要配合较高容量的电池才能工作,也导致了物联网模组的尺寸很难做小。为了能进一步发展,集成电路行业必须克服功耗以及尺寸的限制。
  第三个方面是,对封装技术要求更高。物联网产品的多样性意味着芯片制造将从单纯追求制程工艺的先进性,向既追求制程先进性,也追求封装能力的先进性方向发展。在多种情况下要根据物体的连接形态来封装,并且不是单一的电路封装,而是将多个电路封装在一起。
  事实上,2008年,无锡国家传感网创新示范区成立时,信息技术还没有发展成熟到“物联网”阶段,用无锡市半导体行业协会秘书长黄安君的话来说,当时的市场没有太大需求,互联网的成熟度没有达到顶峰,包括集成电路在内的技术条件也跟不上。
  如今,十年过去了。“中国的集成电路产业发展的黄金期已到来”,黄安君自信地为中国集成电路产业“把脉”,最大的机遇在于摩尔定律在物理层面已逼近极限,进入后摩尔时代,全球正处于技术突破阶段,而这恰好为集成电路产业在中国的崛起带来了宝贵的时间和空间,中国迎来了集成电路产业的第三次国际转移,已成为全球最大的市场。
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责任编辑:王晓宇
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