乘传感网东风,攀MEMS产业高峰

2010-12-01 14:52:18来源: 敏芯微电子

发展传感网将对中国未来国际政治经济地位产生重大影响

    2008年随着全球经济危机的爆发,美国多年来通过金融及科技手段建立的不合理的世界经济旧秩序终于倒塌。在新的国际经济秩序建立过程中,中国能否顺利实现经济发展模式的转变,将直接决定中国未来在国际社会中所处的政治经济地位。

    过去几十年里,美国一方面通过金融手段控制世界资源,另一方面则通过高科技不断提高生产效率,从而用高生产效率的产品来进一步换取发展中国家廉价的低生产效率资源。与美国的发展途径不同,中国过去十几年GDP的发展主要依靠三驾马车:出口、投资与消费。其中出口大部分来自于廉价资源的输送(人力资源、土地、生产资料等),所以才有“几亿条牛仔裤换取一架飞机”的心酸GDP。投资则主要来自于国家财政收入的增加而带来的投入,其中国家财政收入的增加在很大程度上来自于透支未来土地资源之收益。而消费在GDP中的比重在发展过程中却不断降低。

    中国要摆脱被发达国家剥削资源的状态,就一定要进行产业结构调整,占领科学技术的制高点,提高生产效率来换取别国低生产效率资源,进而摆脱被发达国家剥削的现状。目前,中国过去十年依仗的房地产业更多的提高了很多行业的产能(如钢铁、水泥等),而没有大幅度提高生产效率,只是透支和消耗将来资源,并不具备可持续性。因此,中国需要培育一个类似于美国当年“星球大战计划”的国家经济发展引擎,以带动国家整体科技水平的发展和生产效率提高,并替代目前的房地产业,帮助中国实现经济发展模式的转变。

    在这样的历史背景下,温家宝总理在无锡考察时,高瞻远瞩地提出“传感网”这一信息化国家策略。传感网被认为是继计算机、互联网和移动通信之后的新一轮信息技术革命,是信息技术领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。发展传感网产业不仅是我国提升信息产业核心竞争力、增创发展新优势的战略选择,也是改造提升传统产业、提升社会信息化水平的重要途径,对经济发展和社会生活都将产生重要影响。

    总理给大家指明了未来中国信息化发展的方向,同时也给大家留下了一个命题,即如何发展传感网产业,孕育并发展出新的行业,带动传感网产业链中各企业的发展,带动国家万亿GDP的发展,使传感网产业成为未来中国新的经济引擎。

MEMS产业在整个传感网产业中最具发展空间

    顾名思义,传感网包括“传”(数据转化及传输,集成电路)、“感”(数据采集,传感器)以及“网”(数据处理,应用)三个核心环节。

    由于目前“网”(应用)环节直接面对国内终端客户,且中国在软件方面与发达国家的差距并非很大,中国企业在这个环节有着天然的优势,因此问题的核心是能否以“网”(应用市场)来带动“传”(集成电路)“感”(传感器)环节。如果“网”(应用市场)做的很好,但是在“传”(集成电路)和“感”(传感器)环节仍为国外把控,那么传感网则只是另外一个PC产业,即使中国有Lenovo,但是其内部核心部分皆为国外掌控,只有低端的外围部分为国内生产。这也明显违背了总理提出传感网这一国家信息化策略的初衷。

    而在“传”(集成电路)环节方面,中国在过去几十年内则一直处于落后地位。传感网的出现为中国扭转这种落后局面提供了最佳机会。这主要得益于:一方面,半导体的技术升级已接近极限,半导体产业已由技术竞争转变为规模竞争和标准竞争;另一方面,传感网对半导体企业而言是一个新兴市场,中国有机会通过制定自己的标准,为境内半导体企业的发展解决标准这一先天发展缺陷,培育出具有全球影响力的IC设计公司。

    就半导体的技术特点而言,集成电路类似于人类的数据处理中心——“大脑”,庞大的半导体产业是建立在一个“脑细胞”——“晶体管”的基础上,而所有功能的实现则通过“神经网络”——“互连”得以实现。自从平面制造工艺以及集成电路发明以来,人们在随后的几十年内做的主要工作就是按照“摩尔定律”——不断地缩小晶体管以实现在单位面积内集成更多的晶体管来实现越来越复杂的功能。西方发达国家在过去几十年中就是凭借对半导体技术的不断升级,成功对中国实行阻击,让中国的半导体产业一直处于相对落后的状态。所幸的是,半导体的技术升级(摩尔定律)已经接近极限,目前集成电路已进入SOC(system on chip,芯片系统)阶段,由技术竞争转变为规模竞争以及标准竞争。例如高通公司正是凭借其CDMA标准在短时间内成为世界最大的IC设计公司,而台湾联发科公司则凭借其规模优势成为IC设计公司的新锐。但在没有新兴市场出现的情况下,中国半导体公司可抢占的只是一些规模不大的缝隙市场,谈不上发展壮大。例如在缝隙市场中生存并发展的锐迪科(主要生产销售手机外围芯片)、格林微(主要生产销售CMOS图像传感器)、瑞芯微(多媒体芯片)等。

    因此,传感网的出现对中国半导体企业而言是一个新的发展机会。中国近十年来通过国家的巨大投入、鼓励并吸引海外高端IC设计人才回国创业等方式,成功地缩小了中国与发达国家在技术上的差距,这使得中国在传感网的发展初期可以建立自己的技术标准。技术标准的确立可以为境内企业解决标准这一发展缺陷,以市场培育产业,一举改变中国企业数十年的行业落后局面。

    相对于上述两个环节,传感网在“感”(传感器)这个环节的企业则面临更大的历史机遇。传感网是由许许多多功能相同或不同的传感器节点组成,每一个传感器节点的数据采集模块犹如人的各个感觉器官,包括多种传感器以测量所在周边环境中的声音、光、热、红外、振动等信号。

    传感网的特殊应用对传感器提出了微型化、功耗低、价格低、可靠性高、抗干扰性强等要求。传统传感器通常有着体积大、功耗高、价格高、可靠性差等缺点,不能满足传感网节点的要求,而微电子机械加工(MEMS)技术的发展为传感器的上述要求提供了解决办法。如果说半导体产业是利用先进制造技术把人最核心的部分“大脑”进行微型化,那么MEMS产业则是利用微加工这种先进制造工艺将“人”整个系统进行微型化,其中包括人的感觉器官,即传感器。

    近年来,MEMS(微电子机械系统)技术推动着半导体界"超越摩尔定律"的变革,在国内外得到了迅猛的发展。世界经过昨天的真空电子管时代,正跨越现在的固体电子时代进入明天的MEMS时代。MEMS产品将广泛应用于汽车、工业控制、航天及医疗等领域。2010年全球MEMS市场将突破100亿美元。与成熟的半导体产业逐渐降低的毛利率相比,MEMS作为一个新兴的产业,因其较高的技术壁垒,一直保持着可观的利润率。虽然目前全球MEMS市场规模与半导体产业3,000亿美金的市场规模相距甚远。但是MEMS做为一个全球新兴市场,当前所处发展阶段相当于半导体产业在70年代刚刚兴起的时候,发展潜力巨大。

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关键字:MEMS  传感网

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/MEMS/2010/1201/article_536.html
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