在缺“芯”困局之下，國產替代的呼聲愈發高漲。但就目前的產業環境而言，國產芯片替代實際上機遇與挑戰并存。半導體行業由于其自身“高精尖”特質所致，是典型的資產密集、技術密集、人才密集型產業。產品從研發到量產的周期較長，需數十年。同時，芯片國產化的機遇也是空前的。國家利好政策不斷發布：投資補助、稅收優惠等為半導體產業發展保駕護航，加之眾多資本持續加大對芯片產業的投資力度，也有助于國產廠商的發展及技術突破。本文內容根據2022 ICS集成電路峰會論壇上，深圳市大盛唐科技有限公司總經理韓軍龍帶來的國產替代實戰分享，來了解關于芯片國產替代的策略及實施要則。
大盛唐科技有限公司總經理 韓軍龍
國產替代實戰分享
什么是芯片替代？
①澄清沒有設計、生產出“完全”一樣的兩個芯片
因為芯片設計者經驗、硅片純度、wafer制造工藝、封裝設備、QC測試標準、金屬線材成分等等一系列因素存在差異化，所以嚴格意義上講，所以不存在完全相同的芯片替代。如下圖：芯片就像樹葉一樣，沒有完全相同的兩個。
②實際工作中的替代要求
實際工作中，我們所謂的芯片替代，一般選擇3~5個關鍵參數比較接近（＞75%以上近似度），甚至是2-3個參數接近即可，就基本實現了客戶的功能要求，即可以替代成功；一般至少75%以上的近似度比較理想，這樣有利于替代后，實現電路的穩定性、可靠性。
除了某一領域先進的專用芯片以外，一般情況下，為了用戶使用便捷化，大多數芯片設計公司在設計芯片時，都會按照行業慣例規則規定參數，即設計基本具有相同的標準參數，容易實現品牌見相互替代。
比如：FLASH、DDR、LDO、INTERFACE、74XXX、光耦、等等。這類芯片在設計的封裝尺寸、基本參數等等很接近，容易實現不同品質之間的替代。
芯片國產化的原因
中美貿易戰，造成供應鏈存在巨大的風險。美國政府對中國企業制裁名單不斷增加，尤其對高科技各行業前三大龍頭企業不斷新增制裁，他們普遍存在強烈的供應鏈風險擔憂。
其次，芯片品牌多，型號更多，經常存在元器件停產、缺貨、長交期的現象困擾制造業，尤其工控、汽車行業尤為明顯。
另外，用戶因為缺貨，進行緊急找貨、調貨，經常會買到冒牌貨、散新貨、翻新貨等等，以假亂真，從而導致生產出的貨物不良現象時有發生。
如: 2021年TI的汽車芯片TPSXXX系列，從10-20元人民幣被炒作到2000元以上，面對這么高的利潤，華強北有些人會鋌而走險。以假亂真。
最后，制造業成本壓力大，愿意接受國產替代。華為、中興、比亞迪等行業龍頭企業有替代先例，有效地帶動了國產化替代的浪潮。
國產化替代的類型
1、功能性替代。芯片具有基本近似的功能參數指標，但因內部設計原理及部分參數不同，所以無法進行在PCB上的pin to pin完全替換。功能性替代，即換一個品牌重新研發設計整個產品！不能完全pin to pin 兼容，通常這類芯片常見有：FPGA、MCU、DSP、CPU/GPU/MPU、AI等芯片，客戶修改設計周期大概需要3-6個月。 2、完全替代。芯片封裝相同（腳數、間距、按序列號腳定義等均相同），關鍵幾個參數近似度75%以上，基本上可以兼容替代，即通俗所謂的“完全兼容” 。這種替代方式是目前最多見、最常用的方式。 此類替代，具有如下幾類： ①不需要任何設計修改：不需要修改客戶原始設計程序。不需要修改PCB的layout原理圖。直接替換原品牌，焊接在客戶端PCB上使用。 例如：替代TI TL074 運放、LM358運放、SP3485接口芯片、MT48LC32M16 SDRAM等等，都有完全替換的品牌，封裝相同參數接近，替換性非常成熟、可靠。 ②需要修改少量軟件或PCB：封裝相同，但是需要修改程序。如：8-bit MCU一般都是封裝相同，修改替換只需要簡單修改少量的程序代碼即可完成，一般3-6個工作日時間就可以搞定替代，還算是比較容易的。封裝相同需要修改簡單的ID代碼。如：替代MICRON的FLASH，在相同ECC條件下，品牌不同，其中的ID代碼不同，需要在簡單修改很快即可使用。 ③腳定義不同：兩個芯片封裝完全相同，關鍵參數功能也是非常接近，但每個腳的定義順序不同，這種情況需要進行跳線測試，測試OK后，需要進行簡單的PCB設計，在PCB上就把兩個腳的位置調換而已。 我愛方案網代理14個主要原廠產品線，賦能芯片國產化替代，包括：瑞芯微、北京君正、小華半導體，珠海極海、中電華大、富奧星、圣邦微、貝嶺、川土微，芯李特、裕泰微、江波龍、捷捷微、群芯微 點擊填寫需求信息https://www.wjx.cn/vm/O5XVjcV.aspx# 技術服務劉工：180 2698 0964
