無錫:物聯網與集成電路如何實現「共振效應」? - 南風窗網

2021-01-15 南風窗網

 

  在無錫,電動車是很多人日常生活中的代步交通工具,2012年,為了有效遏制電動車被盜案件的發生,無錫市政府引入物聯網技術,打造了電動車防盜系統。通過這一系統,一旦電動車失竊,可迅速查詢、鎖定被盜車輛位置。

  如今,公安部確定的「居民電動自行車物聯網防盜」項目已在全國16個省市、近百萬臺電動車上推廣,同時也帶動了相關晶片產品市場的蓬勃發展。這是無錫物聯網智慧城市生活與集成電路產業相互融合促進的一個小案例。在這種強烈的共振效應下,各產業間的融合正激發出市場的活力,資源源源不斷向無錫聚集。

 

  來自微觀世界的支撐

  在集成電路納米級的微觀世界中,包含了多種技術的集合,某種程度上可以說是電子信息技術這座金字塔的塔尖。無錫是我國集成電路產業起步最早的地區,20世紀90年代初,國家集中投資20多億元,在無錫華晶建成一條月產1.2萬片、6英寸晶片生產線,這就是被業界稱為集成電路「黃埔軍校」的「908」工程。當時無錫集成電路產量幾乎佔到全國的40%左右。

  集成電路行業在中國幾經波折,隨著集成電路「910」工程再次落戶無錫,對於這座曾擁有「國家南方微電子工業基地」榮譽的城市來說,意義非凡。

  可以說,沒有集成電路的高度發展,就不可能把「國家傳感網創新示範區」設在無錫。2009年11月13日,國家將搶抓物聯網發展機遇的機會率先交到無錫手中—國務院批准在無錫建設國家傳感網創新示範區。這是「信息化」時代發展到成熟階段後,迎來的又一輪技術革命。

  萬物互聯即將孕育著史無前例的大市場,物聯網的監測,感應、傳輸和分析,每一個步驟都與集成電路緊密相連。集成電路、傳感器的發展讓物聯網已經從實驗室走向了各個行業的應用。無錫這樣具有集成電路產業現實基礎的城市,擁有引領型的國有和民營集電企業,意味著它將面臨一場更高水平和更高量級的爆發性機會。

  「雙劍合璧」,未來可期。為了引導產業「融合發展」,無錫在2013年就明確提出,集成電路設計業要「圍繞物聯網、網際網路、三網融合、智能終端、大數據和雲計算等戰略性新興產業和重點領域的應用需求」,晶圓製造業要「開發MEMS、射頻、功率器件等高端特色工藝」等。

  同時,在近期發布的有關產業發展意見中,無錫市政府支持生產製造類企業優先採購無錫本地設計企業的晶片產品,對採購額達到一定標準的給予適當補貼;鼓勵智能傳感器研發與產業化,按研發投入的15%給予補助等。這些規劃與政策都為集成電路產業與其他新一代信息技術產業融合發展指明了方向。

  目前,無錫已有多家集成電路設計企業與江蘇省物聯網發展研究中心、無錫物聯網產業研究院實現了合作研發。同時,也湧現了一批在物聯網領域具有突出作用的設計企業和核心產品。

  「把物聯網產業過程中的所有產業聚集起來,每個步驟都與集成電路產業緊密相關。需要有規模型大企業,也需要充滿活力和創新激情的小企業。」無錫市物聯網產業協會秘書長彭靜表示。

  比如海爾集團50億物聯生態網基地落戶無錫後,將充分發揮智能製造、管理開發等方面優勢,積極整合各種優勢資源做物聯網產業的升級。這類大的龍頭企業能產生巨大的外溢效應,加速無錫的產業升級換代。

  彭靜分析,「這些年物聯網博覽會,引進了中電海康、阿里巴巴等大企業落戶到無錫,所有這些大企業的重點規劃中,除了構建自己的生態以外,還會扶持中小企業納入自己的生態,解決小企業的市場資金等諸多方面的問題。所以這不是單純的財務投資,而是戰略投資,帶來強大的集聚效應。」

 

  物聯網助推集成電路發展

  在物聯網應用的帶動下,其相關晶片產業也將獲得蓬勃發展,甚至將成為中國「芯」領域成功破局的關鍵。 根據市場研究機構IC Insights發布的最新報告指出,物聯網和汽車應用將成為2016-2021年間帶動晶片銷售成長最主要的因素。在此期間,物聯網晶片銷售額的複合年增長率(CAGR)有望達到13.2%,而車用晶片的複合年增長率則可達到13.4%。同期整個半導體行業的市場規模也會提升7.9%。

  但物聯網是一個龐雜的系統,碎片化,找不到殺手級的應用。市面上晶片千萬種,顯然單一類型晶片無法滿足不斷擴大的物聯網應用與市場組成,哪怕在工業物聯網領域,技術難點也會因適配的設備不同而不同。

  我們知道,集成電路產業是物聯網的基石,與此同時,物聯網的爆發也在倒逼集成電路行業的創新。這種「倒逼效應」來自三個方面,一是傳感器產品的性能。要做到對於物理世界的全面感知首先得確保感知層獲得的數據要全面和準確,傳感器作為物聯網傳感層數據採集的重要入口,好比人的眼口鼻,將物聯網系統內容傳遞給「大腦」。所以物聯網在不同場景的應用對傳感器的性能要求越來越高。

  其次,是超低功耗技術。物聯網應用在工作時仍然需要消耗較高電流,這使得其必須要配合較高容量的電池才能工作,也導致了物聯網模組的尺寸很難做小。為了能進一步發展,集成電路行業必須克服功耗以及尺寸的限制。

  第三個方面是,對封裝技術要求更高。物聯網產品的多樣性意味著晶片製造將從單純追求製程工藝的先進性,向既追求製程先進性,也追求封裝能力的先進性方向發展。在多種情況下要根據物體的連接形態來封裝,並且不是單一的電路封裝,而是將多個電路封裝在一起。

  事實上,2008年,無錫國家傳感網創新示範區成立時,信息技術還沒有發展成熟到「物聯網」階段,用無錫市半導體行業協會秘書長黃安君的話來說,當時的市場沒有太大需求,網際網路的成熟度沒有達到頂峰,包括集成電路在內的技術條件也跟不上。

  如今,十年過去了。「中國的集成電路產業發展的黃金期已到來」,黃安君自信地為中國集成電路產業「把脈」,最大的機遇在於摩爾定律在物理層面已逼近極限,進入後摩爾時代,全球正處於技術突破階段,而這恰好為集成電路產業在中國的崛起帶來了寶貴的時間和空間,中國迎來了集成電路產業的第三次國際轉移,已成為全球最大的市場。

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