日媒:中国半导体的修炼之道

日期:2020-07-22 12:24:09 作者:guest 浏览: 查看评论 加入收藏

擅长“小型化”的日本厂家

过去,电子产品的进步主要是以半导体为中心的“小型化”的发展(也就是所谓的“摩尔定律”),同时附加很多功能;如今,电子产品的进步主要是体现在当今发展到顶点的智能手机、以智能手表(Smart Watch)为代表的可穿戴设备(Wearable Device)。这些产品都是通过电池驱动且具有较高的计算(Computing)功能,另外,也具备摄像、运动(Motion)、气压、温度等多个传感器。

智能手机(Smartphone)和智能手表(Smart Watch)的“智能(Smart)”同时具备两层含义:“智慧、聪明”和“小巧、轻薄”。

曾经的日本通过在全球范围内制造更小型的产品,创造并拥有了较高的质量,得以引领全球技术的发展。日本曾通过电子计算机、手表、携带式收音机、音乐播放器(Player)、紧凑型数码相机(Compact Digital Camera)、集成电路录音机(IC Recorder)等一系列的优秀的电子产品拓展了世界市场。20世纪90年代的大部分时间,笔者都是在美国的硅谷度过的,当时的美国及许多国家的电子产品的商店都充斥着日本产品。

所谓的小巧、轻薄——“轻薄短小”是日本产品的压倒性的绝对优势和特点。

现在我们通过各种途径获得了90年代、2000年以后的等距今20-30年前的具有历史性(Historical)意义的产品,并进行定期分解。并不是为了与今天的产品进行对比,而是为了汇总当时机械地(Mechanical)组合的产品如何被今天的电子产品所取代的。

即使是今天日本的产品依旧具有“轻薄短小”的特点,很多产品依旧很优秀。但是,一些粗糙、不精致的产品也随处可见。

图1 是中国产的手机,可以实际用作通过通话和通信,其大小约是3个100的日元硬币,几乎小到难以使用。但是,就这在样小巧的产品中却安装了用于通信的芯片、虽简易却具备可以进行简单的运行程序的处理器,虽然不能用于主要用途(Main Use),但是可以用于紧急情况(Emergency)下。

图1:中国正在竭尽全力开发“轻薄短小”的产品。(图片出自:Techanalye Report)

像以上这样的智能手机正诞生在中国。真的能卖得出去吗?——没问题!问题在于是不是想卖,正是因为有生产这一产品的土壤存在,才得以生产和销售。实际分解一下此产品,框体和基板等虽然尺寸小巧,却和正常尺寸的产品一样都被精心地安装在手机里。

如今,“轻薄短小”成了中国的“看家本领”!

如手掌般大小的智能手机

图2 是于2019年1月销售的中国深圳厂家Anica

Technology的超小型智能手机——“K-TOUCH i9”,有数家这类智能手机在中国销售产品。其尺寸约是一般智能手机的一半左右,显示屏约为3英寸左右,重量约为3g左右,但智能手机应具有的基本功能都具备。是“第二手机(Second Smartphone,如果想要两部手机的话,第二部手机就是Second Smartphone)”的不错选择!我们公司购买了两部手机分别用于分解和实际使用(近日,第二部也被分解了),小巧、携带方便,并且尺寸合适。

图2:“K-TOUCH i9”的外观。(图片出自:Techanalye Report)

当今智能手机的主战场是搭载6英寸以上的显示屏、摄像头的“多眼化”,为此,在智能手机“大型化”的同时兼具正好尽收于手掌的尺寸,刚好可以在电车等交通工具中舒适地操作。

OS(Operating System操作系统)是Android 8.1。虽然体积小,但也配备了之前流行的单眼500万像素的摄像头,也配有Wi-Fi、Bluetooth、LTE通信。

在智能手机的最前线几乎看不到任何日本厂商的身影,所以有不少日本人认为,真想买一部这样的手机当做“第二手机”!

图3是“ K-TOUCH i9”的外观及分解图。它与一般的智能手机一样,顶部是SIM 卡槽(Card Slot),底部是与外部连接的端子。基板和电池重叠于内部。此照片是取下电池后拍的。进行处理通信和Android系统等的基板基本和智能手机的尺寸一样大。内部由金属护罩(Shield)分割4个区域的功能:Processor处理单元、通信扩大(Amplifier)单元、Wi-Fi/Bluetooth通信单元、SIM卡。左侧的内部排线是通信天线。

图3:“K-TOUCH i9”分解图。(图片出自:Techanalye Report)

制作地十分精细(分解后便知!),并且各个细节都连接的恰到好处,要拆卸和分解还花费了不少努力。

首先,分解需要花费努力的产品,其生产和组装需要更多的时间和精力。虽然也有一些地方拆掉几个螺丝就可以分解,不过此款智能手机做的还是非常细致的。为了应对例如手拿着手机走路(微振动)、无意触摸(触摸屏等)、偶尔坠落等这些恶劣的使用条件,也采取了对应的技术措施。

图4是“K-TOUCH i9”被取下金属护罩(Shield)后的基板的样子,基板采取的单面安装,即仅在一面安装电路(半导体和被动元件)。所以手机才这么轻薄。

图4:“K-TOUCH i9”搭载的具有代表意义的中国芯片。(图片出自:Techanalye Report)

主处理器(Main Processor)是台湾的MediaTek(联发科)产的。用于通信的收发器(Transceiver)和电源IC、Wi-Fi通信等的芯片都和处理器是配套的(Kit)。也就是说这是在一个平台上的灵活运用。由中国生产的芯片把以上这些“团团围住”:用于通信的功率放大器(Power Amplifier)、音频芯片(Audio Chip)、触摸屏控制器(Touch Panel Controller)、电池充电器(Battery Charger)等。除了图4以外也有很多地方使用了中国产的芯片和零部件。作为手机的大脑——处理器是台湾产的,手机的四肢是中国的芯片。

分解“K-TOUCH i9”

图5是“K-TOUCH i9”的芯片分布图。左侧是地区(总部所在地)、右侧则是仅关注中国芯片的功能分布图。“K-TOUCH i9”的几乎8成的芯片都是来自中国或者台湾厂家。

图5:“K-TOUCH i9”搭载的芯片的地区分布图及功能分布图。(图片出自:Techanalye Report)

虽然在此并未列出,但我们的报告中定会记录BOM(Bill of Material,即物料清单)表,不仅仅包括芯片的型号及名称、功能,还有芯片厂商的地区,此款手机的芯片除中国大陆和台湾外仅采用了美国的芯片。此外,此款美国芯片其实完全可以被中国或者台湾取代。

从半数以上的中国芯片的功能分布来看,中国芯片的功能分布很平衡。像处理器这样的数字产品(Digital)方面,HiSilicon、Allwinner Technology、Rockchip等具有较高的实力且被人们熟知,为了最大限度地灵活运用这些数字(Digital)功能,模拟(Analog)和功率(Power)半导体是不可或缺的。另外,音频、电池、传感器、通信这些哪一个离开了模拟都无法运作。

不仅是数字(Digital)方面,在模拟(Analog)和功率(Power)的芯片方面,中国半导体厂商的分布也很平衡。而且,“K-TOUCU i9”大部分重要功能都是采用了中国的芯片。此外,集模拟和数字为一体的“1 Chip”化的“数模信号芯片(Mixed Signal Chip)”也是中国产的。

迈向“轻薄短小”的最佳捷径就是半导体

从此次的分解我们可以看出,中国半导体制造商不再是生产“点”、“线”,毫无疑问是在制造“面”!这不仅体现在智能手机上,通过拆解中国的无人机(Drone)、IoT(物联网)小型设备(Gadget)、中国智能音响(Smart Speaker)、无线(Wireless)产品、汽车导航系统(Car Navigation System)等就可以了解中国的生产。

迈向“轻薄短小”的最佳捷径,毫无疑问就是半导体!中国正竭尽全力地加强推进半导体技术,同时中国有手握着实现更加“轻薄短小”的“大门票”!

日本是要丢弃“轻薄短小”了?还是把注意力转移到质量?是二选一还是两者皆取?笔者认为,追求产品的“轻薄短小”是进一步提高产品质量的最佳捷径之一,并不是减少零部件数量,也不是简易组装(关于这一点,今后笔者会做详细说明)。

刻意做得复杂、并且提高质量,还是追求简易、质量一般?对生产商来说,究竟哪一个是正确的战略呢?此时,我们应该深思。 

搜索

复制

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: