发布时间：2023-01-6 阅读量：2677 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网
在缺“芯”困局之下，国产替代的呼声愈发高涨。但就目前的产业环境而言，国产芯片替代实际上机遇与挑战并存。半导体行业由于其自身“高精尖”特质所致，是典型的资产密集、技术密集、人才密集型产业。产品从研发到量产的周期较长，需数十年。同时，芯片国产化的机遇也是空前的。国家利好政策不断发布：投资补助、税收优惠等为半导体产业发展保驾护航，加之众多资本持续加大对芯片产业的投资力度，也有助于国产厂商的发展及技术突破。本文内容根据2022 ICS集成电路峰会论坛上，深圳市大盛唐科技有限公司总经理韩军龙带来的国产替代实战分享，来了解关于芯片国产替代的策略及实施要则。
大盛唐科技有限公司总经理 韩军龙
国产替代实战分享
什么是芯片替代？
①澄清没有设计、生产出“完全”一样的两个芯片
因为芯片设计者经验、硅片纯度、wafer制造工艺、封装设备、QC测试标准、金属线材成分等等一系列因素存在差异化，所以严格意义上讲，所以不存在完全相同的芯片替代。如下图：芯片就像树叶一样，没有完全相同的两个。
②实际工作中的替代要求
实际工作中，我们所谓的芯片替代，一般选择3~5个关键参数比较接近（＞75%以上近似度），甚至是2-3个参数接近即可，就基本实现了客户的功能要求，即可以替代成功；一般至少75%以上的近似度比较理想，这样有利于替代后，实现电路的稳定性、可靠性。
除了某一领域先进的专用芯片以外，一般情况下，为了用户使用便捷化，大多数芯片设计公司在设计芯片时，都会按照行业惯例规则规定参数，即设计基本具有相同的标准参数，容易实现品牌见相互替代。
比如：FLASH、DDR、LDO、INTERFACE、74XXX、光耦、等等。这类芯片在设计的封装尺寸、基本参数等等很接近，容易实现不同品质之间的替代。
芯片国产化的原因
中美贸易战，造成供应链存在巨大的风险。美国政府对中国企业制裁名单不断增加，尤其对高科技各行业前三大龙头企业不断新增制裁，他们普遍存在强烈的供应链风险担忧。
其次，芯片品牌多，型号更多，经常存在元器件停产、缺货、长交期的现象困扰制造业，尤其工控、汽车行业尤为明显。
另外，用户因为缺货，进行紧急找货、调货，经常会买到冒牌货、散新货、翻新货等等，以假乱真，从而导致生产出的货物不良现象时有发生。
如: 2021年TI的汽车芯片TPSXXX系列，从10-20元人民币被炒作到2000元以上，面对这么高的利润，华强北有些人会铤而走险。以假乱真。
最后，制造业成本压力大，愿意接受国产替代。华为、中兴、比亚迪等行业龙头企业有替代先例，有效地带动了国产化替代的浪潮。
国产化替代的类型
1、功能性替代。芯片具有基本近似的功能参数指标，但因内部设计原理及部分参数不同，所以无法进行在PCB上的pin to pin完全替换。功能性替代，即换一个品牌重新研发设计整个产品！不能完全pin to pin 兼容，通常这类芯片常见有：FPGA、MCU、DSP、CPU/GPU/MPU、AI等芯片，客户修改设计周期大概需要3-6个月。
2、完全替代。芯片封装相同（脚数、间距、按序列号脚定义等均相同），关键几个参数近似度75%以上，基本上可以兼容替代，即通俗所谓的“完全兼容” 。这种替代方式是目前最多见、最常用的方式。
此类替代，具有如下几类：
①不需要任何设计修改：不需要修改客户原始设计程序。不需要修改PCB的layout原理图。直接替换原品牌，焊接在客户端PCB上使用。
例如：替代TI TL074 运放、LM358运放、SP3485接口芯片、MT48LC32M16 SDRAM等等，都有完全替换的品牌，封装相同参数接近，替换性非常成熟、可靠。
②需要修改少量软件或PCB：封装相同，但是需要修改程序。如：8-bit MCU一般都是封装相同，修改替换只需要简单修改少量的程序代码即可完成，一般3-6个工作日时间就可以搞定替代，还算是比较容易的。封装相同需要修改简单的ID代码。如：替代MICRON的FLASH，在相同ECC条件下，品牌不同，其中的ID代码不同，需要在简单修改很快即可使用。
③脚定义不同：两个芯片封装完全相同，关键参数功能也是非常接近，但每个脚的定义顺序不同，这种情况需要进行跳线测试，测试OK后，需要进行简单的PCB设计，在PCB上就把两个脚的位置调换而已。
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