紫光國微旗下“隱形冠軍”—— 萬物智聯(lián)為什么離不開國芯晶源

一、5G萬物智聯(lián)時代到來

近年來,我國大力發(fā)展5G通信技術。并且在5G領域已取得全球領先優(yōu)勢。5G技術融合邊緣計算、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術,為經(jīng)濟社會的數(shù)字化轉型提供新路徑,深刻影響著中國數(shù)字化轉型進程,帶動中國經(jīng)濟增長。

5G網(wǎng)絡高速率與低時延的特點衍生出了物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、VR等各種應用場景,這些場景必須需要有高精度頻率和高精度時間的同步網(wǎng)進行支撐,才能實現(xiàn)端到端小于1ms的時延,因此需要建設大量的5G基站。根據(jù)最新的《2020中國5G經(jīng)濟報告》,截至2021年9月底,我國累計開通5G基站超115萬個,未來十年內(nèi)合計將達到500-600萬個,若加上5G小微站等多樣基站站型,整體基站數(shù)量更將達到幾千萬套以上。這些基站中包含了大量的半導體基礎元件,包括被稱為電子設備心臟的半導體基礎元器件——石英晶振。

二、石英晶振——信息產(chǎn)業(yè)之“鹽”

石英晶振作為選頻與穩(wěn)頻的基礎元器件,在數(shù)字電路中提供時間基準與頻率同步,是電子設備不可或缺的重要元件,被比喻為電子工業(yè)的“鹽”。隨著5G通信技術的發(fā)展,石英晶振廣泛應用于5G網(wǎng)絡通信、車用電子、工業(yè)控制、人工智能、醫(yī)療器械、物聯(lián)網(wǎng)等領域,提供精準的基準時鐘信號和接收信號,保障5G網(wǎng)絡的高速穩(wěn)定運行,是5G技術中最核心的基礎元器件之一,被稱為“信息產(chǎn)業(yè)之鹽”。5G網(wǎng)絡的高可靠性、超低延時等特點對晶振高頻頻率、高穩(wěn)定性、多輸出、低相噪等眾多指標提出了更高要求,晶振一直朝著向小型化、高精度、高頻率、高穩(wěn)定度的方向發(fā)展,以滿足5G網(wǎng)絡的需求。

從5G終端設備的角度來看,每一個電子穿戴設備約用到1-2只石英頻率元件,每一部手機里約用到7只,每一臺物聯(lián)網(wǎng)設備約用到5-10只,每一輛新能源汽車里約用到100只,僅需粗略估算,近幾年內(nèi)對石英晶振的需求就達到從十幾億只到幾千億不等的巨大需求量級。中國電子元件行業(yè)協(xié)會壓電晶體分會預測到2025年,壓電晶振行業(yè)年復合增長率將達到20%,迎來新的需求高峰和不可多得的歷史機遇期。

三、萬物智聯(lián)時代“帶鹽人”

過去,國內(nèi)高端石英晶體產(chǎn)品主要依靠進口,在國內(nèi)領先的綜合性半導體上市企業(yè)紫光國微(002049)旗下國芯晶源以為代表的國內(nèi)石英晶振企業(yè)的帶領下,國內(nèi)的石英晶振產(chǎn)業(yè)正在向高端加速蛻變,成為5G萬物智聯(lián)時代“帶鹽人”。國芯晶源是紫光國微旗下石英頻率元器件核心產(chǎn)業(yè)公司,是國內(nèi)90年代第一批進入石英晶體元器件領域的企業(yè),長期致力于石英晶體元器件關鍵技術研發(fā),在河北玉田產(chǎn)業(yè)基地建有產(chǎn)品研發(fā)實驗線、多個產(chǎn)品開發(fā)中心和制造產(chǎn)線,深耕于小型及高穩(wěn)定石英晶體元器件技術的研發(fā),實現(xiàn)石英晶體元器件完全自主生產(chǎn),具備晶片加工、成品組裝到產(chǎn)品測試全流程生產(chǎn)能力,是國內(nèi)為數(shù)不多掌握全系列石英頻率器件加工技術的企業(yè),在國內(nèi)超穩(wěn)晶體行業(yè)名列前茅。

國芯晶源的創(chuàng)新能力獲得了行業(yè)、國家的廣泛認可,擁有國家高新技術企業(yè)、省國際科技合作示范企業(yè)、省級制造業(yè)單項冠軍企業(yè)、省數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展示范企業(yè)等榮譽資質(zhì),建有省級企業(yè)技術中心、省級工業(yè)設計中心、省級產(chǎn)業(yè)技術研究院、省級工程實驗室及實驗中心等諸多研發(fā)、設計平臺,擁有百余項專利和多項專有技術,主持或參與制定了多項國家、行業(yè)及團體標準,,在今年工信部公布的第二批第一年建議支持的國家級專精特新“小巨人”企業(yè)名單中,唐山國芯晶源憑借30多年來在壓電晶體頻率元器件領域的技術積累和創(chuàng)新能力成功入選,2022年底,更被工信部認定為國家企業(yè)技術中心,融入國家發(fā)展創(chuàng)新體系。

據(jù)了解,國芯晶源產(chǎn)品涵蓋DIP諧振器、SMD諧振器、SMD時鐘振蕩器、VCXO、TCXO、OCXO等26大類6000多個品種,具備晶片加工、成品組裝到產(chǎn)品測試封裝自主生產(chǎn)能力, 2019年度共銷售晶體元器件3.3億件,65%以上出口到美國、德國、韓國、港臺等國家和地區(qū),是眾多國際知名企業(yè)直接配套供應商、國內(nèi)頭部通信設備廠商頻率元器件國產(chǎn)化發(fā)展和“新基建”主力供應商。

國芯晶源的成功,是30年磨一劍的厚積薄發(fā),其自成立以來經(jīng)過多個重要發(fā)展階段,從2010年開始,國芯晶源就遵循內(nèi)生式+外延式發(fā)展戰(zhàn)略,面對5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等行業(yè)大發(fā)展帶來的機遇與挑戰(zhàn),密切跟蹤市場需求,充分發(fā)揮技術、人才方面的優(yōu)勢,積極對接國內(nèi)重要通訊廠商頻率組件國產(chǎn)化需求,為客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品解決方案及服務,并積極開拓集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上下游市場,推動業(yè)務規(guī)模和市場地位邁上了新臺階。

為了搶占5G帶來的晶振需求先機,國芯晶源持續(xù)推進5G終端用高基頻晶體和小型化晶體、5G通訊用OCXO1409恒溫振蕩器和小型化VCXO振蕩器等新品的開發(fā),網(wǎng)絡通訊用恒溫振蕩器(OCXO)及其配套的高穩(wěn)定度SC-CUT晶體和SC-Cut晶片等新產(chǎn)品的產(chǎn)能進一步提升。其中,“年產(chǎn)7800萬件5G通信終端用石英諧振器產(chǎn)業(yè)化”和“5G通信設備用小型化OCXO及專用IC研發(fā)科技成果轉化”項目取得豐碩成果,研發(fā)出了適用5G通訊的2016型、1612型等小型化石英晶振產(chǎn)品。這兩款產(chǎn)品采用了國芯晶源自主研發(fā)的計算機建模技術進行設計,使用了微米級工藝控制技術,解決了石英晶振的小型化帶來的有害振動問題,在實現(xiàn)小型化、薄型化、低相噪的同時,擴大了工作頻率范圍,提高了工作精度和穩(wěn)定度,充分滿足5G基站、手機和智能化、數(shù)字化電子整機對石英晶振的需求。

除了外延發(fā)展以外,隨著紫光集團重整成功,在紫光集團協(xié)同發(fā)展的整體戰(zhàn)略規(guī)劃支持下,通過與集團內(nèi)包括紫光展銳、新華三等相關企業(yè)展開協(xié)同合作,將能夠幫助晶源突破產(chǎn)能瓶頸,打開更大市場空間。

除此以外,在當前特種產(chǎn)品行業(yè)需求巨大的市場環(huán)境下,特種集成電路市場高速增長,帶動上游特種集成電路市場高速增長,國芯晶源憑借自身強大的技術創(chuàng)新研發(fā)實力,也在推動著推動特種集成電路元器件和材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步,其產(chǎn)品還適用于特種領域,如OSC-高鐵機車控制單元、晶體諧振器-高鐵信號裝置應用于城際高速鐵路;OSC/晶體振蕩器-充電裝置應用于新能源充電樁;OSC/晶體振蕩器應用于人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心領域等等。

四、快速發(fā)展 未來可期

目前,國芯晶源已經(jīng)駛進第4個十年發(fā)展期,邁入創(chuàng)新與超越發(fā)展階段,公司先后承擔和實施了多項省級戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項、省級重大科技成果轉化專項,目前是眾多國際知名企業(yè)直接配套供應商、國內(nèi)頭部通信設備廠商頻率元器件國產(chǎn)化創(chuàng)新和“新基建”主力供應商,公司小型化產(chǎn)品達到國際先進,高頻化產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白,高精度產(chǎn)品做到行業(yè)引領。

國芯晶源總經(jīng)理徐建民在接受采訪的時候表示,國芯晶源將緊緊把握數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展機遇,在技術層面,突破Q-MEMS超高頻光刻技術、超小型SMD石英晶體諧振器、SMD型KHz石英晶體諧振器等關鍵核心技術,補短板、填空白、滿足關鍵頻率元器件國產(chǎn)化需求,規(guī)劃建設時鐘晶體振蕩器、TSX熱敏晶體等產(chǎn)業(yè)化項目,滿足新增應用場景需求。并持續(xù)拓展TWS、IoT、穿戴設備、人工智能應用場景配套用超微型晶振,網(wǎng)絡設備、基站通信用超高頻晶振,汽車電子(智能駕駛)、網(wǎng)絡通信和導航設備用超穩(wěn)定晶振等,預計未來5年內(nèi)產(chǎn)值規(guī)模年復合增長率(CAGR)將達30%以上。

五、核心基礎元器件整體提升的重要意義

電子元器件是支撐信息技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石,也是保障產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈安全穩(wěn)定的關鍵。國家“十四五”規(guī)劃提出,要發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),加快發(fā)展核心基礎元器件,推動先進基礎元器件發(fā)展;工信部《基礎電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》指出,加快電子元器件及配套材料和設備儀器等基礎電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對推進信息技術產(chǎn)業(yè)基礎高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化,乃至實現(xiàn)國民經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。國芯晶源在石英晶振這一基礎元器件技術上的精進突破,填補了國內(nèi)高性能石英晶振研發(fā)生產(chǎn)的空白,對于我國核心基礎元器件的整體提升具有重要意義。