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美国在芯片制造方面即将被中国超越,难怪掏500亿补贴美芯

2023年的数据显示美国唯一的芯片代工企业格芯与联电的差距较大,与紧随其后的中国大陆芯片企业中芯国际的差距也在缩小,即将跌至第五名,难怪美国慌了,大举补贴美国的芯片制造,试图稳住阵脚。 分析机构芯思想研究院给出2023年全球前十大芯片代工厂的数据显示,格芯位居全球芯片代工市场第四名,与第五名的中芯国际的市场份额分别为6.58%、6.03%,两者的差距只有0.55个百分点,并且差距还在缩短。 至于美国芯片制造龙头Intel则又跌出了芯片代工市场,Intel曾进入芯片代工市场第九名,如今却又被挤出,而中国大陆的芯片代工企业晶合集成则再次进入芯片代工TOP10。 如此一来,中国大陆又有中芯国际、上海华虹和晶合集成三大芯片代工企业位居全球芯片代工TOP10,凸显出中国大陆在芯片制造行业的强势,依托于中国大陆庞大的芯片市场,中国大陆的芯片制造可望进一步增强实力。 芯片制造曾不受美国芯片行业重视,它们曾认为将芯片制造交给亚洲的芯片代工企业是一个不错的做法,可以提升美国芯片行业的利润,而美国则掌握住芯片行业利润最丰厚的部分,然而随着芯片市场格局的变化,美国芯片行业正重新认识到芯片制造的重要性。 美国芯片的代工企业主要是台积电,然而数年前中国一家芯片企业通过与台积电合作,在芯片技术水平方面追上了美国芯片,让美国芯片行业深感压力,于是美国迫使台积电暂停为这家中国芯片企业代工。 美国还促使台积电和三星前往美国设厂,借此增强美国的芯片制造能力,然而由于美国在芯片补贴方面的分配倾向于美国本土的Intel和格芯,而且美国的芯片制造成本市值太高了--跟随台积电赴美设厂的产业链企业表示美国制造芯片的成本高出三倍,这就导致台积电和三星放缓了美国工厂的量产进程。 美国认识到最终还是得靠美国本土的Intel和格芯,由此给这两家企业的芯片补贴高达数百亿美元,其中格芯得到的芯片补贴达到近20亿美元,Intel得到的芯片补贴更是高达近200亿美元,还有美光得到100多亿美元,美国试图通过金钱援助提升美国在芯片制造方面的实力。 然而从2023年的情况可以看出,即使美国给予本土芯片代工企业巨额资金援助,仍然无法帮助它们提升实力,与亚洲等芯片代工企业的差距还在拉大,美国的做法显然没能达成它的目的,这让美国颇受困扰。 中国芯片制造行业能得到持续的提升,在于中国本土市场的庞大以及中国制造较低的成本,近期就有消息指出中国芯片制造企业给出的代工价格远比海外芯片企业的低,这让部分海外芯片企业包括美国的芯片企业都有意下单,而暂缓给格芯、三星、台联电等下单,芯片代工价格优势让它们承受着较大的压力。

2024-02-26  (点击量:12)

韩国计划建设世界最大半导体产业集群,三星将投资 500 万亿韩元

IT之家1月16日消息,韩国周一宣布,拟在首尔附近建设世界上最大的半导体产业集群,包括私人企业到2047年的622万亿韩元(IT之家备注:当前约3.38万亿元人民币,包括三星电子计划投资的500万亿韩元及SK海力士的122万亿韩元)投资,届时创造300万个就业岗位。 他们计划用这笔钱在现有芯片工厂的基础上建造13个新的芯片工厂和三个研究设施,届时京畿道南部的芯片厂数量将增加到37家,该地区届时预计将成为世界上最大的最大半导体产业集群。 韩国希望利用这些投资伴将韩国芯片工厂(包括计划2047年建成的16个新工厂)整合为一个能够进行存储芯片制造、代工服务和研究的大型芯片集群,覆盖首尔以南的主要城市,包括器兴、平泽、安城、龙仁、利川、水原和板桥等。 韩国政府估计,这一芯片集群将占地2100万平方米,到2030年每月产能可达770万片(200mm等效晶圆)。 除了三星和海力士之外,韩国政府表示,该地区还将吸纳规模较小的芯片设计和材料公司。总体目标是提高该国半导体的自给自足能力,同时到2030年将其在全球逻辑芯片市场中的份额占比从现在的3%提高到10%。 同日,就今年即将到期的半导体投资减税政策,韩国总统尹锡悦表示,政府将延长相关法律的有效期,今后会继续实施投资减税政策。

2024-01-25  (点击量:15)

突破 | 67开尔文!激光制冷石英玻璃幅度创新纪录

日前,德国弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所和美国新墨西哥大学的一个研究团队首次通过激光制冷方式,成功地将石英玻璃从室温冷却了67开尔文。最新一期《光学快报》杂志上报道了这项研究成果。 人们通常将激光与材料加热联系在一起,如切割、钻孔、焊接,在金属或石制物体上进行精确加工。但在特定情况下,也可以通过激光辐射来冷却材料,如气体的多普勒冷却。然而,激光辐射也能使固体冷却。 通过所谓的反斯托克斯荧光冷却,这种冷热相悖的效应成为可能。在该过程中,通过激光辐射激发一种特殊的高纯度材料,由于激光和材料发出的辐射(即荧光)之间存在能量差异,激光会以热的形式从材料中吸取能量,于是材料被冷却。 研究人员再次克服了先前石英玻璃的冷却阈值 多年来,激光冷却石英玻璃被认为是不可能的。但在2019年,该研究团队首次证明了掺镱(Yb)石英玻璃可以通过激光冷却。当时,只能从室温冷却0.7开尔文。为了超越先前的冷却限值,他们优化了掺杂材料的制备工艺。 结果,研究团队实现了一种新的破纪录的冷却:通过功率为97瓦、波长为1032纳米的激光辐射掺镱石英棒,使温度从室温降低了67开尔文。 纤维状材料开辟新的应用潜力 这一新进展有助于未来开发出极稳定的激光器和低噪声放大器,用于精密测量或量子实验。此外,优化工艺还可以推进无振动冷却,借助低温显微镜和伽马能谱,在材料分析和医疗诊断中发挥作用。 这种材料在纤维中也有潜在用途。未来,新工艺可用于开发高性能光纤激光器,克服热不稳定性的缺点。 研究人员指出,新工艺代表着激光制冷方面的重大进步,但他们创造的冷却纪录并不代表固体激光制冷可能达到的最大值。

2024-03-29  (点击量:1)

前沿 | 研究人员开发出新型AI辅助发音系统,让人没有声带也能说话

近日,加州大学洛杉矶分校生物工程系助理教授陈俊及其团队,开发了一种可以在机器学习辅助下将喉部肌肉运动转化为语音的“柔性贴片”助听装置,这将有望帮助部分嗓音障碍患者实现有效沟通。 柔性贴片佩戴舒适还能实现自供电 据介绍,该装置基于磁弹性效应,使有声带障碍的患者能够通过肌肉运动来产生语音信号,从而辅助其言语功能。具体来说,这种助听装置首先收集患者喉部肌肉运动的数据,然后借助机器学习算法对这些信号进行分析和分类,最后识别语义信息并选择相应的语音信号进行输出。 在人们的日常生活中,说话是最重要的沟通桥梁。然而,这对于有声带功能障碍的人来说,确实相当困难的一件事。事实上,目前也有一些解决办法,比如,手持电子喉设备或手术,虽然能一定程度解决一些问题,然而这也或多或少地会影响日常生活,而且使用并不舒适。 对于这些人群来说,一种能辅助患者交流的可穿戴、非植入式的医疗装置,将能很大程度改善声带功能障碍患者的生活质量。在此次研究中,陈俊团队设计的柔性磁致弹性贴片,不仅能够很舒展地贴在患者喉部,还可以随参与说话运动的喉部肌肉改变形状,且不需要功能正常的声带。 同时,贴片的移动能检测到特定的肌肉运动,还能发电,让该助听装置实现自供电。这些运动随后会被转换成电信号,并由机器学习算法进行处理。该机器算法能够能识别词汇并翻译成语言信号。 AI辅助发音在医学领域正在逐步发展 AI辅助发音是一项非常有意义的研究。它主要依赖于先进的机器学习算法和人工智能技术,以改善或增强人类的发音能力。这种技术其实可以应用于很多领域,除了帮助有语言障碍的人进行交流,还可以用于提高语言学习者的发音准确性,以及增强虚拟角色或机器人的语音交互能力。 具体来说,AI辅助发音系统通常通过收集和分析语音数据,来识别和理解发音模式。这些系统能够学习并模拟人类发音的特点,然后利用这些信息来生成更自然、更准确的语音输出。 在实际应用中,AI辅助发音技术可以通过多种方式实现。例如,一些系统使用语音合成技术来生成类似于人类发音的语音,而其他系统则可能利用实时语音识别和反馈机制来纠正发音错误。此外,一些AI辅助发音工具还提供了个性化设置和定制选项,以满足不同用户的需求。 随着技术的不断进步,AI辅助发音系统的性能和准确性也在不断提高。这些系统不仅可以帮助人们更好地表达自己,还可以为语言教育和康复治疗等领域提供有力支持。 在医学领域,AI辅助发音的应用正在逐步发展和完善。如,在语音康复领域,对于因疾病或损伤导致发音困难的患者,如中风、脑损伤或咽喉疾病的患者,这项技术能够提供个性化的语音康复方案。通过分析和纠正患者的发音模式,AI辅助发音系统可以帮助他们恢复或改善发音能力,提高交流质量。 还有在远程医疗咨询方面,医生可以利用AI辅助发音技术进行远程语音诊断。通过分析患者的语音特征,医生可以辅助诊断某些与发音或语言相关的疾病,如失语症或构音障碍。这种应用方式不仅提高了诊断的准确性和效率,还使得患者能够更方便地获得医疗服务。 另外,AI辅助发音技术还可以应用于医疗教育和培训中。医生、护士和其他医疗专业人员可以通过使用这项技术来提高自己的发音准确性和语音交流能力,从而更好地与患者进行沟通。 当然,虽然AI辅助发音技术具有许多潜在的优势和应用前景,但目前仍然存在一些挑战和限制。例如,对于某些复杂的语音现象或方言口音,AI系统可能仍难以准确识别和模拟。此外,数据隐私和安全性问题也是需要考虑的重要因素。AI辅助发音还有待持续研究。

2024-03-29  (点击量:4)

具有高级降噪功能的超声波耳塞有望在2025年推出

耳机可能最终会超越几个世纪以来的古老技术,这要归功于一种使用超声波的新型微型扬声器。新的音频芯片可以为降噪耳塞铺平道路,这种耳塞还可以重现来自多个方向的声音效果。 初创公司xMEMS在1月9日的CES 2024上首次展示了其音频芯片Cypress,尺寸约为0.25英寸x 0.25英寸(6.3 x6.5毫米)。该公司表示,它将在明年年底前进入耳塞和耳机。 在传统扬声器中,金属线圈缠绕在磁铁上,电流通过线圈。通过电流产生的电磁力与永磁体的磁性相互作用,永磁体像活塞一样来回推动线圈。该线圈还连接到扬声器锥体或振膜上,该扬声器锥体或振膜推动空气产生声音。该技术于1800年代首次提出,至今仍在耳机中使用。 然而,以这种方式设计的扬声器容易出现损坏、磨损和相位失真等问题,其中,声音波形的形状在信号转换过程中发生变化,造成滞后并导致模糊声音。 Cypress微型扬声器是一种硅芯片,由两个组件组成:ASIC用于处理来自声音文件的电信号和超声波换能器。后一种组件使用压电效应将信号转换为声波,压电效应是指当施加电流时,材料会改变体积(或移动)。 传感器由微机电系统(MEMS)制成,MEMS是包含电子和运动部件的微型机器,它们广泛用于消费电子产品,如蜂鸣器和声音接收器。 与旧技术一样,Cypress换能器震动空气以产生声波。然而,与大多数由压电晶体或陶瓷组成的MEMS不同,Cypress使用了一类由锆钛酸铅(PZT)制成的新型压电薄膜。 PZT与硅扬声器振膜层一起作为半导体制造工艺中的一层。当以这种方式应用时,这些薄膜可以产生高分辨率、高质量的声音。 ASIC芯片首先接收和解释电信号,并将其传输到压电MEMS传感器。薄膜在高超声波频率下振动,产生映射到原始音频信号的空气脉冲。这会在Cypress芯片内部产生气压。最后,解调压电MEMS阀将这种声能转换为我们可以听到的音频。 xMEMS在一份声明中表示,与传统扬声器不同,扬声器输出显示出接近零的相移,因此更适合空间音频等功能,该功能模拟出了被不同位置的扬声器包围的效果。 Cypress芯片还可用于创造更好的降噪技术,该技术可产生量身定制的声波来消除环境噪音。从理论上讲,Cypress更快的机械响应和接近零的相位相干性能够消除更高频率的噪音,而今天的耳机很难掩盖这些噪音。Cypress芯片的这种运动在低频下也会产生更多的能量和压力——是该公司以前的非超声波微型扬声器芯片的40倍。耳机和耳塞将发生巨大变化耳塞和耳机有多种扬声器类型可供选择,但没有一种像微机电系统(MEMS)扬声器那样令人兴奋。在从硬盘驱动器到固态驱动器(SSD)的飞跃中,MEMS扬声器在形式上与传统的动圈或平衡电枢驱动器设计完全不同,并具有令人印象深刻的声明列表。例如,它们显著减轻了质量,提高了电源效率,并且产量高,零件间差异很小,这在制造和性能方面具有优势。 这些组件也称为固态扬声器,可以直接焊接到电路板上,而不是依赖飞线或弹簧端子,并且应该比无法回流到电路板上的传统扬声器更可靠。由于MEMS技术的固有优势,MEMS扬声器的到来将提高微型音频产品在电池寿命、音质和降噪方面的性能上限和下限。 虽然这不会在一夜之间发生,但耳塞转向全频MEMS扬声器而不是平衡电枢和动态扬声器,将吸引制造商希望在拥挤的市场中为他们的产品辩护。尽管上述全频扬声器要到2025年才会上市,但我们已经开始看到MEMS扬声器通过Creative Aurvana Ace 2等产品作为高音扬声器扩散到市场。 虽然个人音频技术在进步,但我们对「好声音」的理解也在进步。哈曼研究人员开发的当前研究和标准提高了我们对人们希望从音频设备中听到的内容的理解,但进步的步伐是永无止境的。在过去的六年中,音频行业采用了来自Bruel&Kjaer和HEAD acoustics等公司的更强大的测试设备,以及围绕听众喜欢的音乐播放系统进行研究的新途径。我们已经看到测量音质以及人们喜欢什么质量变得更加复杂。 例如,Knowles对耳塞反应偏好的研究已经确定了与年龄相关的模式。这种研究得到了最新一代耳朵模拟器的出现,这些模拟器在高于10KHz的频率下是准确的。随着时间的流逝,音频产品应该从这些研究中受益,将声音调谐视为一种更加以用户为中心的努力,而不是一种单一的、一刀切的方法。在Harman、Knowles、HEAD acoustics和其他公司的引领下,我们完全希望看到测量标准和对听觉系统(耳膜之外)的理解不断提高,最终使我们作为音乐消费者的所有人受益。

2024-03-01  (点击量:10)

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