清華芯片創企：群芯璀璨，遍布芯片各領域

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2022-03-17 07:36:28 5

芯片產業鏈可以分為上游的芯片設計商、中游的制造商、封測商以及下游的方案商以及終端應用廠商等，其中芯片設計和制造是核心環節。近年來，在政策支持、提高自主可控的迫切需求以及技術創新等要素的驅動下，中國芯片行業保持強勁發展階段。Sixlens數據顯示，2016-2020年，半導體芯片行業的專利項目投資事件數量總數693起，五年復合增速達到32.2%；專利項目投資事件金額355.1億元，五年復合增速達到98.9%。其中，2020年，半導體芯片行業專利項目投資事件241起，位居所有行業的首位。另一方面，在資金、政策都到位的情況下，人才仍是制約芯片產業發展的最大瓶頸，清華大學作為我國*人才的搖籃，為芯片行業輸出了一批精銳創業者，這些初創企業或由前沿芯片研究團隊的科研成果轉為商用時成立，或是清華校友在行業中錘煉后創業而成。從學術高塔走向落地賦能，這些創企面向AI芯片、存儲芯片、感知芯片等不同類別，為行業提供了更多的選擇。
六棱鏡研究院基于Sixlens全球科技競合知識圖譜數據庫，梳理芯片領域的清華系創業企業，并洞察其所在細分領域趨勢。

▲清華系芯片創業企業分布在芯片產業的各個領域，包括AI芯片、感知芯片、通信芯片、存儲芯片、功率器件等。

芯片領域清華系創企（資料來源：sixlens）

按照功能對芯片進行分類，芯片可分為AI芯片、存儲芯片、感知芯片、通信芯片以及功率器件等。類比到人類的器官功能，AI芯片可類比為大腦，存儲芯片可類比為大腦皮質，感知芯片可類別為感官等。Sixlens數據顯示，清華系創企分布在芯片的各個領域，現分領域選取典型創企對其技術布局、投融資等情況進行詳細說明，并洞察其所在行業概況。

▲靈汐科技：布局AI芯片，研發異構融合類腦計算芯片，全球架構級類腦計算方案的代表。

靈汐科技成立于2018年1月，公司主要研發類腦芯片和計算系統。靈汐科技的9位創始人有7位都來自清華大學，其中，施路平教授和裴京教授來自清華大學類腦計算中心，悠慧教授是清華大學計算機系，還有清華大學自動化系教授趙明國教授、清華生物醫學工程系宋森教授、清華大學何偉博士、清華大學鄧磊博士。2018年8月，靈汐科技獲得華控基石基金、優選資本、清華控股天使輪投資。
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靈汐科技技術熱詞（資料來源：sixlens）

類腦計算芯片是屬于類腦智能芯片的一種。類腦智能芯片是借鑒人腦信息處理的基本原理而開發的一種智能芯片，包括類腦計算芯片和類腦感知芯片兩類。區別于提供專有算法的加速平臺，類腦計算芯片旨在像大腦一樣以低功耗、高并行、高效率、通用、強魯棒和智能地處理各種復雜非結構化信息。類腦芯片目前沒有公認的技術方案和研究路線圖，全球的研究團隊從各個維度來探索類腦芯片的解決方案，類腦計算方案從上到下大致分為程序級、架構級、電路級和器件級等層次。國外現有主流方案包括：英國曼徹斯特大學的SpiNNaker是程序級的代表，IBM的TrueNorth、英特爾的Loihi屬于架構級，德國海德堡大學的BrainScaleS是電路級的代表，美國斯坦福大學的Neurogrid是器件級的代表。
靈汐科技施路平教授團隊的Tianjic是架構級的代表。 2019年8月1日，施路平教授團隊的科研論文《面向通用人工智能的異構融合芯片架構“天機”（Towards artificial general intelligence with hybrid Tianjic chip architecture）》登上《Nature》雜志封面。天機芯是**異構融合類腦計算芯片，不僅能夠支持計算機科學導向的機器學習算法和神經科學導向的神經形態計算模型的獨立部署，還能夠支持兩者的異構建模，為發展人工通用智能提供了一個計算平臺。
另外，AI訓練芯片的清華創企業還包括清微智能、玄甲微電子、燧原科技、登臨科技、探境科技、OURS、深鑒科技；AI推斷芯片的清華創企還包括清微智能、湃方科技、探境科技、黑芝麻智能、地平線、欣博電子、比特大陸等。

▲英韌科技：布局存儲芯片，核心競爭力在于SSD主控芯技術

英韌科技成立于2017年，主要業務是智慧存儲芯片以及解決方案，致力于將國際最先進的SSD主控技術落地應用。英韌科技聯合創始人、董事長兼首席執行官吳子寧博士擁有清華大學電氣工程學士學位，碩士學位和博士學位，斯坦福大學電氣工程學士學位，在創立英韌科技之前，曾任Marvell的首席技術官。Sixlens數據顯示，2020年12月9日,英韌科技獲得愛諾投資管理（南京），尚融資本，諸暨同君投資管理的B論投資。
全球正在進入數字經濟時代，中國的“十四五”規劃也重點提到發展數字經濟，作為第五種生產要素的數據已經逐漸轉變為引領經濟發展的核心，數據中心業已成為數字經濟的基礎設施，據IDC預測，2025年，全球數據量將達到175ZB，5年年均復合增長率31.8%，而數據中心存儲量占比將超過70%。在數據中心基礎設施建設中，數據存儲技術將不可避免地成為基石技術，根據IC insights統計數據，預計2021年DRAM、NAND flash等存儲器芯片將實現高增長，增幅高達18%和17%。按產業鏈劃分來看，與存儲芯片相關的企業大體可分兩大類，一類是做晶圓顆粒的存儲器原廠，如三星、SK海力士、美光、東芝、長江存儲等；另一類則是以Fabless模式為主的存儲控制芯片廠商，如美滿科技（Marvell）、慧榮、群聯等。
在存儲芯片行業中，英韌科技的核心技術在于SSD主控設計。受需求驅動，數據中心使用QLC是大勢所趨，但也存在擦寫壽命少預計延遲時間長等問題，而這些都需要通過主控技術進行補償，其中，糾錯技術成為SSD主控廠商的核心技術能力。
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英韌科技技術路線（數據來源:sixlens）

英韌科技于2018年成功研發并*啟用4K LDPC（低密度奇偶校驗Low-Density Parity-Check）糾錯技術。2020年10月，英韌科技的12納米PCIe Gen4 SSD控制器芯片Rainier IG5636榮獲中國電子信息產業發展研究院舉辦的國內集成電路領域最具影響力和權威性的評選、第十五屆“中國芯”優秀技術創新產品獎。

▲原位芯片：布局感知芯片，專注于新型MEMS芯片與模組的研發、生產和銷售。

原位芯片創立于2015年，由來自清華大學微電子與納電子學系的CEO馬碩和中科院的COO胡慧珊、CTO王新亮等專業人才共同創立，致力于新型MEMS芯片及模組研發。
MEMS全稱Micro Electromechanical System（微機電系統），是一種通常在硅晶圓上以IC工藝制備的微機電系統。受益于隨著5G技術的普及和物聯網的廣泛應用，MEMS器件的應用場景越來越多，廣泛應用于消費電子、汽車、工業、醫療、通信等場景。我國十四五規劃草案中指出，要加強原創性引領性科技攻關，包括集成電路先進工藝和絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、微機電系統（MEMS）等特色工藝突破。MEMS傳感器里最重要的就是MEMS芯片，MEMS芯片可以把外界的物理、化學信號轉換成電信號，根據功能的不同，MEMS芯片包括MEMS揚聲器芯片、MEMS加速度計、陀螺儀、磁傳感器芯片、MEMS壓力芯片等。在醫療領域，液體/醫療MEMS芯片成為引領醫療器械小型化、智能化和降低成本的關鍵技術，基于這一特點，MEMS芯片技術被廣泛應用于醫療器械、智能硬件等領域的研發生產。目前歐美*已有如雅培、谷歌等多家公司入局醫療MEMS賽道，并投入大量資源進行研發。
原位芯片正是通過MEMS液體微流量等產品來切入需求量巨大的醫療和家電場景，并通過開發MEMS微泵等提供精確藥物供給場景理想的解決方案。
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原位芯片技術熱詞

sixlens數據顯示，原位芯片的技術布局包括MEMS芯片設計、氮化硅膜產品、液體流量計等。2021年2月22日，原位芯片宣布完成Pre-A+輪數千萬元融資，由SEE Fund無限啟航基金領投，老股東凱風創投、雅瑞資本、德迅投資跟投。
另外，感知芯片的清華創企業還包括泓觀科技、與光科技、思立微、縱慧芯光、思特威、光鑒科技等。

▲慧智微電子：布局通信芯片，研發高性能微波射頻前端芯片

慧智微電子成立于2011年，由清華大學李陽創立，致力于高性能微波射頻前端芯片，推出面向4G/5G和NB-IoT的系列射頻前端芯片，廣泛應用于智能手機、平板電腦、無線通信模塊、車載智能后視鏡、智能手表等產品。
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慧智微電子技術路線圖

Sixlen數據顯示，慧智微電子的細分技術領域布局在于射頻、功率放大等領域。射頻前端芯片包括射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器等芯片。受移動終端需求的驅動，5G通信技術的推廣推動了移動智能終端的發展，隨著5G支持頻段數量的增加，所需的射頻前端芯片數量將大幅增長。射頻前端芯片的國外主要參與者包括broadcom、skyworks、Qorvo、muruta、infineon、NXP，國內的主要參與者包括卓勝微、韋爾股份、漢天下等。隨著全球5G手機的集中上市，射頻前端芯片的國產化趨勢越來越強。2021年02月19日，慧智微電子獲得元禾璞華,惠友創盈投資,聞天下等的E輪投資。
另外，通信芯片的清華創企業還包括智毅聚芯、稻源微電子、高拓訊達、北京昆騰微、飛昂通訊等。

▲基本半導體：布局碳化硅功率器件

基本半導體成立于2016年，是中國碳化硅功率器件領軍企業，研發領域覆蓋第三代半導體產業的材料制備、芯片設計、制造工藝、封裝測試、驅動應用等各方面，其總經理和巍巍博士畢業于清華大學。基本半導體自主研發了中國*工業級碳化硅MOSFET、碳化硅肖特基二極管和車規級碳化硅功率模塊等產品，其碳化硅MOSFET在國內率先通過工業級可靠性測試，量產時間已超兩年。2020年推出的第二代高性能碳化硅肖特基二極管芯片、DFN8*8封裝和內絕緣型碳化硅肖特基二極管產品。

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基本半導體技術路線圖

SiC（碳化硅）屬于第三代半導體材料，相比硅基半導體具有抗高溫、高功率、高壓、高頻以及高輻射等特性。目前，全球碳化硅市場規模在6億美元左右，隨著5G、新能源汽車等領域高速發展，硅基半導體的性能已無法完全滿足需求，制備技術進步也使得SiC器件成本不斷下降，其性價比優勢將充分顯現。根據IHSMarkit數據，預計到2027年碳化硅功率器件的市場規模將超過100億美元。全球碳化硅產業鏈包括晶片、外延和器件等環節。CREE、ROHM橫跨整個產業鏈，大部分企業專注于具體的細分環節。晶片環節，國外企業包括II—VI Advanced Materials、norstel，國內企業包括天科合達、山東天悅等；外延環節，國外企業包括Showa Denko、norstel，國內企業包括東莞天域、瀚天天成等；在器件領域，國外企業包括renesas、littlefuse、microsemi、genesic等，國內企業包括中車時代、泰科天潤等。

根據sixlens數據，2021年3月3日，基本半導體獲得隸屬于博世集團的羅伯特·博世創業投資公司（RBVC）的戰略投資。

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