有线通信芯片产业发展行动计划

《有线通信芯片产业发展行动计划》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有线通信芯片产业发展行动计划（27页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、有线通信芯片产业发展行动计划支持引导企业深度参与职业学校、高等学校教育教学改革，多种方式参与学校专业规划、教材开发、教学设计、课程设置、实习实训，促进企业需求融入人才培养环节。推行面向企业真实生产环境的任务式培养模式。职业学校新设专业原则上应有相关行业企业参与。鼓励企业依托或联合职业学校、高等学校设立产业学院和企业工作室、实验室、创新基地、实践基地。一、 开展生产性实习实训健全学生到企业实习实训制度。鼓励以引企驻校、引校进企、校企一体等方式，吸引优势企业与学校共建共享生产性实训基地。支持各地依托学校建设行业或区域性实训基地，带动中小微企业参与校企合作。通过探索购买服务、落实税收政策等方式，鼓励

2、企业直接接收学生实习实训。推进实习实训规范化，保障学生享有获得合理报酬等合法权益。二、 集成电路设计行业概况由于发展历史的原因，大型的集成电路供应商采用IDM的经营模式，可以使设计、制造、封测各环节协同优化的同时获取各环节的商业价值，而中小型的芯片供应商出于资金实力、订单数量、比较优势等方面的考虑，往往选择Fabless的经营模式以专注集成电路设计环节。目前，集成电路设计行业一般指代由采用Fabless模式的集成电路企业所组成的产业。（一）集成电路设计的重要性集成电路产品是信息产业的基础，直接关乎社会的稳定与国家的安全。集成电路设计产业属于集成电路产业的核心环节之一，是国家各项集成电路相关政策

3、和发展战略规划重点领域。着力发展集成电路设计业，围绕重点领域产业链，强化集成电路设计、软件开发、系统集成、内容与服务协同创新，以设计业的快速增长带动制造业的发展，是实现我国集成电路芯片安全、自主、可控的重要途径。集成电路设计主要根据终端市场的需求设计开发各类集成电路芯片产品，其在很大程度上决定了终端芯片的功能、性能、成本和复用性等属性。随着集成电路行业的迅速发展，在摩尔定律的推动下，集成电路产品的加工面积成倍缩小，复杂程度与日俱增，集成电路设计的重要性愈发突出。（二）全球集成电路设计产业简介近年来随着全球集成电路行业整体景气度的提升，集成电路设计市场也呈增长趋势。根据WSTS统计，全球集成电路

4、设计产业销售额，即全球Fabless芯片和服务的销售收入，从2008年的438亿美元增长至2021年的1，655亿美元。从全球地域分布分析，集成电路设计市场供应集中度非常高。根据ICInsights的报告显示，2020年总部在美国集成电路设计产业销售额占全球集成电路设计业的64%，排名全球第一；总部在中国台湾、中国大陆的集成电路设计企业的销售额占比分别为18%和15%，分列二、三位。与2010年时中国大陆本土的集成电路设计企业的销售额仅占全球的5%的情况相比，中国大陆的集成电路设计产业已取得较大进步，并正在逐步发展壮大。（三）中国集成电路设计产业简介我国的集成电路设计产业发展起点较低，但依靠着

5、巨大的市场需求和良好的产业政策环境等有利因素，已成为全球集成电路设计产业的新生力量。从产业规模来看，我国大陆集成电路设计行业（包括在中国大陆经营的本土和外资企业）销售规模从2013年的809亿元增长至2021年的4，148亿元。从产业链分工角度分析，随着集成电路产业的不断发展，芯片设计、制造和封测三个产业链中游环节的结构也在不断变化。2015年以前，芯片封测环节一直是产业链中规模占比最高的子行业，从2016年起，我国集成电路芯片设计环节规模占比超过芯片封测环节，成为三大环节中占比最高的子行业。中国集成电路起步较晚，错失了早期IDM模式发展的黄金阶段，因此对于中国集成电路设计企业而言，采用资产较

6、轻、成本较低的Fabless模式更有利于集中比较优势从而实现弯道超车。目前，我国重点培育和发展的新一代信息技术产业都需要以集成电路作为支撑和基础，为集成电路设计行业创造了良好的战略机遇。三、 促进产教供需双向对接（一）强化行业协调指导行业主管部门要加强引导，通过职能转移、授权委托等方式，积极支持行业组织制定深化产教融合工作计划，开展人才需求预测、校企合作对接、教育教学指导、职业技能鉴定等服务。（二）规范发展市场服务组织鼓励地方行业企业、学校通过购买服务、合作设立等方式，积极培育市场导向、对接供需、精准服务、规范运作的产教融合服务组织（企业）。支持利用市场合作和产业分工，提供专业化服务，构建校企

7、利益共同体，形成稳定互惠的合作机制，促进校企紧密联结。（三）打造信息服务平台鼓励运用云计算、大数据等信息技术，建设市场化、专业化、开放共享的产教融合信息服务平台。依托平台汇聚区域和行业人才供需、校企合作、项目研发、技术服务等各类供求信息，向各类主体提供精准化产教融合信息发布、检索、推荐和相关增值服务。（四）健全社会第三方评价积极支持社会第三方机构开展产教融合效能评价，健全统计评价体系。强化监测评价结果运用，作为绩效考核、投入引导、试点开展、表彰激励的重要依据。（五）实施产教融合发展工程十三五期间，支持一批中高等职业学校加强校企合作，共建共享技术技能实训设施。开展高水平应用型本科高校建设试点，加

8、强产教融合实训环境、平台和载体建设。支持中西部普通本科高校面向产业需求，重点强化实践教学环节建设。支持世界一流大学和一流学科建设高校加强学科、人才、科研与产业互动，推进合作育人、协同创新和成果转化。（六）落实财税用地等政策完善体现职业学校、应用型高校和行业特色类专业办学特点和成本的职业教育、高等教育拨款机制。职业学校、高等学校科研人员依法取得的科技成果转化奖励收入不纳入绩效工资，不纳入单位工资总额基数。各级财政、税务部门要把深化产教融合作为落实结构性减税政策，推进降成本、补短板的重要举措，落实社会力量举办教育有关财税政策，积极支持职业教育发展和企业参与办学。企业投资合作建设职业学校、高等学校的

9、建设用地，按科教用地管理，符合划拨用地目录的，可通过划拨方式供地，鼓励企业自愿以出让、租赁方式取得土地。（七）强化金融支持鼓励金融机构按照风险可控、商业可持续原则支持产教融合项目。利用中国政企合作投资基金和国际金融组织、外国贷款，积极支持符合条件的产教融合项目建设。遵循相关程序、规则和章程，推动亚洲基础设施投资银行、丝路基金在业务领域内将一带一路职业教育项目纳入支持范围。引导银行业金融机构创新服务模式，开发适合产教融合项目特点的多元化融资品种，做好社会资本合作模式的配套金融服务。积极支持符合条件的企业在资本市场进行股权融资，发行标准化债权产品，加大产教融合实训基地项目投资。加快发展学生实习责任

10、保险和人身意外伤害保险，鼓励保险公司对现代学徒制、企业新型学徒制保险专门确定费率。（八）开展产教融合建设试点根据国家区域发展战略和产业布局，支持若干有较强代表性、影响力和改革意愿的城市、行业、企业开展试点。在认真总结试点经验基础上，鼓励第三方开展产教融合型城市和企业建设评价，完善支持激励政策。（九）加强国际交流合作鼓励职业学校、高等学校引进人才和优质教育资源，开发符合国情、国际开放的校企合作培养人才和协同创新模式。探索构建应用技术教育创新国际合作网络，推动一批中外院校和企业结对联合培养国际化应用型人才。鼓励职业教育、高等教育参与配合一带一路建设和国际产能合作。四、 统筹职业教育与区域发展布局按

11、照国家区域发展总体战略和主体功能区规划，优化职业教育布局，引导职业教育资源逐步向产业和人口集聚区集中。面向脱贫攻坚主战场，积极推进贫困地区学生到城市优质职业学校就学。加强东部对口西部、城市支援农村职业教育扶贫。支持中部打造全国重要的先进制造业职业教育基地。支持东北等老工业基地振兴发展急需的职业教育。加强京津冀、长江经济带城市间协同合作，引导各地结合区域功能、产业特点探索差别化职业教育发展路径。五、 集成电路行业发展态势、面临的机遇和挑战（一）集成电路行业发展态势及面临的机遇1、集成电路行业良好的产业扶持政策为进一步加快集成电路产业发展，2014年6月出台的国家集成电路产业发展推进纲要强调，进一

12、步突出企业的主体地位，以需求为导向，以技术创新、模式创新和体制机制创新为动力，突破集成电路关键装备和材料瓶颈，推动产业整体提升，实现跨越式发展。国家高度重视和大力支持集成电路行业的发展，相继出台了多项政策，推动中国集成电路产业的发展和加速国产化进程，将集成电路产业发展提升到国家战略的高度，充分显示出国家发展集成电路产业的决心。我国集成电路行业迎来了前所未有的发展契机，有助于我国集成电路设计行业技术水平的提高和规模的快速发展。此外，我国政府鼓励和支持网络及信息技术的发展，并通过一系列产业政策推动互联网行业的有序发展，加快各行业的信息化建设，加快网络升级换代，奠定了以太网芯片市场的持续增长趋势。2

13、020年以来，加快5G网络、数据中心、工业互联网等新型基础设施建设进度。新基建以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系，为以太网芯片的发展提供了强大动能。根据国家信息化发展评价报告（2019），中国在信息产业规模、信息化应用效益等方面获得显著进步，信息化发展指数排名在近5年快速提升，位列全球第25名，首次超过G20国家的平均水平。中国信息化在网络基础设施、终端设备普及率、关键核心信息技术创新、信息化人力资源储备等方面的快速发展，将推动以太网芯片行业的持续发展。2、集成电路行业贸易摩擦带来新机遇集成电路被喻为现代工业的粮食，是如今信息社会发展的重

14、要支撑，因其被运用在社会的百行百业，已成为国家战略性的产业。只有做到芯片底层技术和底层架构的完全自主、安全、可控才能保证国家信息系统的安全独立。以数据传输所需要的以太网芯片等为例，若传输中使用了大量的外国芯片，国家传输网络将可能存在安全隐患。近几年世界贸易摩擦不断发生，集成电路技术成为贸易谈判中重要的筹码之一。目前，高端以太网芯片自给率非常低，以太网芯片行业的头部企业目前主要被境外厂商所占据，我国绝大部分以太网芯片依然依靠进口。高端以太网芯片的核心技术和知识产权受制于境外不仅对中国本土的集成电路产业形成了较大的技术风险，也对中国的系统厂商形成了潜在的断供风险。国际贸易摩擦令境内市场对国产芯片的

15、自主、安全、可控提出了迫切需求，为以太网芯片行业实现进口替代提供了良好的市场机遇。3、集成电路国产化趋势明显经过多年的发展，中国大陆已是全球最大的电子设备生产基地，因此也成为了集成电路器件最大的消费市场，而且其需求增速持续旺盛。根据IBS统计，2018年中国消费了全球5327%的半导体元器件，预计到2027年中国将消费全球6285%的半导体元器件。电子终端设备对智能化、节能化、个性化等需求的不断提高加速了集成电路产品的更新换代，也要求设计、制造和封测产业链更贴近终端市场。因此，市场需求带动全球产能中心逐步向中国大陆转移，持续的产能转移带动了大陆半导体整体产业规模和技术水平的提高。根据SEMI的

16、数据，20172020年，62座新晶圆厂将投入运营，其中26座在中国大陆，占比42%。集成电路产业链向中国转移为集成电路国产化创造了前所未有的基础条件。对以太网芯片设计行业而言，中国大陆晶圆厂建厂潮，为其在降低成本、扩大产能、地域便利性等方面提供了新的支持，对其发展起到了拉动作用。同时，大陆市场的旺盛需求和投资热潮也促进了我国芯片设计产业专业人才的培养及配套产业的发展，集成电路产业环境的良性发展为我国集成电路设计产业的扩张和升级提供了机遇。（二）集成电路行业面临的挑战1、集成电路行业高端专业人才不足集成电路设计行业是典型的技术密集行业，在电路设计、软件开发等方面对创新型人才的数量和专业水平均有

17、很高要求。虽然经过我国集成电路行业的多年发展，集成电路设计行业的从业人员逐步增多，但专业研发人才供不应求的情况依然普遍存在。另外，人才培养周期较长，和国际顶尖集成电路企业相比，高端、专业人才仍然十分紧缺。未来一段时间，人才匮乏仍然是制约集成电路设计行业快速发展的瓶颈之一。2、我国集成电路技术的国际竞争力有待提升国际市场上主流的集成电路大都经历了数十年以上的发展。国内同行业的厂商仍处于一个成长的阶段，与国外大厂依然存在技术差距，尤其是制造及封装测试环节所需的高端技术支持存在明显的短板，目前我国集成电路行业中的部分高端市场仍由国外企业占据主导地位。因此，产业链上下游的技术水平也在一定程度上限制了我

18、国集成电路设计行业的发展。集成电路设计行业门槛较高，行业内主要企业均为欧美厂商，并占据了行业主要的市场份额。与之相比，国内的芯片设计企业在经营规模、产品种类、工艺技术等方面的综合实力仍与境外芯片设计巨头存在较大差距。六、 深化引企入教改革支持引导企业深度参与职业学校、高等学校教育教学改革，多种方式参与学校专业规划、教材开发、教学设计、课程设置、实习实训，促进企业需求融入人才培养环节。推行面向企业真实生产环境的任务式培养模式。职业学校新设专业原则上应有相关行业企业参与。鼓励企业依托或联合职业学校、高等学校设立产业学院和企业工作室、实验室、创新基地、实践基地。七、 集成电路行业发展情况与未来发展趋

19、势根据以太网联盟数据，基于铜介质的以太网技术从诞生至今历经了十兆以太网、百兆以太网、千兆以太网到万兆以太网的技术历程，目前规模应用的主流技术是8023ab标准的千兆以太网。但随着无线网络应用设备的大量集中部署，以及实际接入速率已经可以达到13Gbps的IEEE80211ac无线终端的商用，千兆以太网传输将逐步向更高速率更迭。虽然升级到万兆以太网可以提供更高的网络带宽及传输速率，但是万兆网络端口需要配套Cat6/6a或以上线缆，在网络布线上会存在诸多不便，为响应市场对高速网络数据传输的发展需求，2016年IEEE协会正式发布了包含了25G/5G的两种传输速率规格的IEEE8023bz标准。IEE

20、E8023bz标准明确定义了25G/5G以太网介质的访问控制（MAC）参数、物理层规范和管理通过25G/5G以太网传输的网络对象等内容。基于IEEE8023bz标准的25G/5G以太网技术具备多方面优势特点，是目前基于双绞线的以太网技术重点发展方向之一。目前汽车总线技术以CAN总线为主，LIN总线为辅，CAN总线具有多主仲裁的特点，但是它在每个时间窗口里只能一个节点赢得控制权发送信息，其他节点都要变为接收节点，因此CAN总线只能实现半双工通讯，最高传输速度1Mbps（40m）。随着以新能源汽车为代表的当代汽车以电动化、网联化、智能化、共享化为发展趋势，继续使用CAN总线连接不仅将造成汽车电子系

21、统成本大增，更无法满足高性能处理器实时高速双向数据交互的需求。车载以太网使用单对非屏蔽电缆以及更小型紧凑的连接器，使用非屏蔽双绞线时可支持15m的传输距离（对于屏蔽双绞线可支持40m），同时车载以太网可通过使用回声抵消在单线对上实现双向通信，满足智能化时代对高带宽的需求。车载以太网是在普通以太网的基础上，针对车内通信技术需求研发的一种用以太网连接车内电子单元的新型局域网技术。随着汽车智能化发展，车载以太网技术有望率先应用于智能驾驶及智能座舱，并在未来实现对整车现有车内通信技术的逐步替代，是近年以太网技术发展的重要方向之一。车载以太网的物理层基于博通的BroadRReach技术并由OPEN联盟进

22、行标准化。IEEE协会在此基础上发布了以下车载以太网标准。标准的以太网具有开放性好、互操作性好的技术优势，但调度方式导致网络性能往往不能满足确定性和实时性的要求。近年来，时间敏感网络（TSN）技术作为新一代以太网技术，因其符合标准的以太网架构，具有精准的流量调度能力，可以保证多种业务流量的共网高质量传输，兼具技术和成本优势，得以在音视频传输、工业、移动承载、车载网络等多个领域成为下一代网络承载技术的重要演进方向之一。时间敏感网络主要在时间同步、流量调度以及互操作三个方面对以太网技术协议进行了优化升级，包括利用gPTP技术提升时间同步机制的性能，利用时间分片、抢占、流过滤等技术扩展流量调度手段，

23、以及利用路径控制、冗余设备以及YANG模型等技术增强网络的互操作功能。目前标准的制定主要集中在基于标准以太网的基础共性标准以及结合应用场景的技术细化和升级两个方面。时间敏感网络旨在为以太网协议建立通用的时间敏感机制，以确保网络数据传输的时间确定性，同时利用数据整形，确保无论发生链路故障、电缆断裂以及其他错误，均能强制实现可靠的通讯，确保关键流量的复本在网络中能以不相交集的路径进行传送，只保留首先到达目的地的任何封包，从而实现无缝冗余，达到超高的可靠性。当前，世界各国正在经历着传统经济向数字经济的转型，数字经济的全面爆发使得网络传输芯片的重要性日益凸显，以太网通信已成为当前经济和社会发展中不可或

24、缺的战略性基础设施。2019年，工信部正式发放5G商用牌照，标志着中国正式进入5G商用元年，运营商开始在一二线城市大规模部署5G基站，并带来了以智能手机为主的移动终端产品的更新。根据工信部公开数据，截至2020年底，我国已建设超70万个5G基站，5G终端连接数已超18亿。同时，2021年全国工业和信息化工作会议和三大运营商2021年工作会议在北京召开，宣布2021年我国将新建5G基站60万个以上，较2020年继续提速。5G商用正式启动，5G网络建设开始驶入快车道。随着5G网络的建设以及未来5G网络的全面普及，对于适用于5G承载网络的以太网芯片的市场需求也将快速提升。2019年，WIFI6无线局

25、域网标准发布，带来路由器的更新需求。WIFI6是第六代无线接入技术，适用于个人室内无线终端上网，具有传输速率高、系统简单、成本低等优点，目前WIFI6的单流带宽已经达到1201Mbps，最大带宽支持96Gbps，速度可以达到目前通用的Wi-Fi5的27倍，未来的应用领域广泛。IDC数据指出，WIFI6在2019年第三季度开始从一些主流厂商陆续登场，WIFI6路由器的产值预计将保持114%的复合增长率，并在2023年达到522亿美元。无线终端的速率提升除了要求无线接入点（AP）、接入控制器（AC）等无线设备支持更高的速率和性能，同时也要求以以太网为主干的骨干网络的汇聚和核心层设备提供充足的带宽资

26、源。5G及WIFI6等无线通讯技术的发展意味着汇聚层设备必须提供高密度的高速接口，来汇集接入设备的流量，将在极大程度上推动以太网技术的发展和更新。近年来物联网和人工智能的迅速发展一方面催生出大量物联网设备的网络接入需求，用户对企业、服务提供商和家庭网络的传输数据量呈几何倍增长，另一方面由于机器学习需要海量的数据资源素材作为基础，高清摄像头、语音采集等终端设备联网增多带来数据量不断上升，图像视频处理、模式识别和计算机视觉等领域的数据传输量巨大，均急需快速、高效、可靠、稳定的网络传输作为基础。根据IDC预测，全球AloT市场规模将从2019年的约2，260亿美元上升至2022年的约4，820亿美元

27、，年平均增长率达2865%；万物互联数据规模将从2019年的约136ZB上升至2025年的794ZB。以太网作为应用最广泛的局域网传输技术，在传输可靠性、稳定性等方面具有明显优势，可以为物联网设备、操作系统和软件应用运行提供基础网络层，故而以太网技术广泛应用于机器设备传输以及摄像头等终端采集设备传输中。随着物联网和人工智能发展带来的数据传输量不断攀升，其应用将在现有基础上不断扩展，同时也将推动以太网端口性能的持续提升。车载网络多年发展至今已形成以CAN总线为主流，多种总线技术并存的解决方案。但随着近年来汽车电子化浪潮的快速发展，汽车内部电子电气元器件的数量和复杂度大幅提升，单辆车ECU数量已逐

28、渐从20-30个发展到100多个，部分车辆线束长度已高达25英里，E/E架构已经不能满足汽车智能化时代的发展需求，故而车载网络转向域控制和集中控制的趋势越来越明显，总线也需要往高带宽方向发展。目前博世、采埃孚等纷纷提出下一代网络架构，特斯拉在Model3和ModelY中已采用域控制结构。架构的改变和自动驾驶传感器带来的大量数据处理需求，都使得带宽成为下一代汽车网络技术的关键。与传统的车载网络不同，车载以太网可以提供带宽密集型应用所需的更高数据传输能力，同时其技术优势可以很好地满足汽车高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟、轻量化等方面的要求，将成为下一代汽车网络的关键技术。八、 以太网

29、行业概况（一）以太网介绍以太网是Ethernet的英译名，是IEEE电气电子工程师协会制订的一种有线局域网通讯协议，应用于不同设备之间的通信传输。IEEE组织的IEEE8023标准制定了以太网的技术标准，规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。以太网自1973年发明以来，已经历40多年的发展历程，因其同时具备技术成熟、高度标准化、带宽高以及低成本等诸多优势，已取代其他网络成为当今世界应用最普遍的局域网技术，覆盖家庭网络以及用户终端、企业以及园区网、运营商网络、大型数据中心和服务提供商等领域，在全球范围内形成了以太网生态系统，为万物互联提供了基础。（二）以太网传输介质及速率演进1

30、、以太网传输介质以太网发展至今，按照传输介质可主要分为光纤和铜双绞线两类。光纤具有传导损耗低、传输距离远等特性，被广泛用于长距离有线数据传输，应用场景主要涵盖电信运营商和数据中心等，但由于光纤质地脆、机械强度差、弯曲半径大且光电转换器材成本较高，终端数据传输较难取代铜线。铜双绞线机械强度好、耐候性强、弯曲半径小，同时无需光电转换设备即可直接使用，因而成为数据传输最后一百米的最优解决方案。随着PoE供电技术的成熟，铜双绞线在传输数据的同时还能为终端设备提供一定功率的电能。因此，铜双绞线是智能楼宇、终端设备、企业园区应用、工业控制以及新兴的车载以太网的主要选择。2、以太网传输速率以太网自1973年

31、诞生后的前30年间接连发展出了10M、100M、1000M、10GE、40GE、100GE6种以太网速度标准，近几年为了适应应用的多样化需求，以太网速率打破了以10倍为来提升的惯例，开始出现25GE、5GE、25GE、50GE、200GE、400GE等6种新的以太网速率标准。以太网传输的两种介质光纤、铜双绞线，一般以10G作为分界，各自在不同的速率范围和应用领域发展。行业产品主要为基于铜线的以太网物理层芯片，部分产品亦可同时支持铜线及光纤上的以太网传输。根据以太网联盟数据，目前基于铜介质的以太网传输速率主要介于10Mbit/s至10Gbit/s之间，从诞生至今历经了十兆以太网、百兆以太网、千兆

32、以太网到万兆以太网的技术历程，考虑到目前下游应用的传输速率和万兆以太网成本因素，近年IEEE又推出了更加符合用户需求的25G/5G以太网标准。十兆以太网是最早期的以太网，其传输速率为10Mbit/s，也称为传统以太网，该速率已无法满足当今社会对网络传输的要求，随着网络的发展和各项网络技术的普及，百兆、千兆以太网相继诞生。综合考虑应用场景和成本因素，目前基于双绞线的以太网主流技术是基于8023ab标准的千兆以太网，其可在超过100m的5类双绞线上传输1000Mbit/s的数据流，大多数企业在组建网络时将千兆以太网作为首选高速网络技术。近年来，移动互联网、智能终端、物联网等新兴概念的涌现极大丰富了

33、终端形态和数据类型，使企业和园区网的数据总量和传输要求不断攀升到新的量级。面对日益增长的数据流和多媒体服务，大容量、高速率、多功能模块高端网络产品的市场规模也在不断扩大，未来基于铜介质的以太网将不断向更高的传输速率演进。考虑万兆网络端口需要配套Cat6/6a或以上线缆，需对现有布线进行全面升级改造，在网络布线上会存在诸多不便，基于IEEE8023bz标准的25G/5G以太网技术是目前更为主流的更新趋势。3、以太网物理层介绍OSI七层网络模型是互联网发展过程中的重要模型，作为是一个开放性的通信系统互连参考模型，其含义就是建议所有企业使用这个规范来控制网络。从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MA

34、C控制器和物理层接口PHY两大部分构成，对应OSI里第一层物理层（PHY）和第二层介质访问层（MAC）。以太网物理层芯片（PHY）工作于OSI网络模型的最底层，是以以太网有线传输为主要功能的通信芯片，用以实现不同设备之间的连接，广泛应用于信息通讯、汽车电子、消费电子、监控设备、工业控制等众多市场领域，同时，以太网物理层芯片也是交换机的重要组成部分之一，通过与数据链路层（MAC）芯片配合或集成实现更高层的网络交换功能。具体而言，以太网物理层芯片（PHY）连接数据链路层的设备（MAC）到物理媒介，并为设备之间的数据通信提供传输媒体，处理信号的正确发送与接收。（三）以太网物理层芯片市场二十一世纪以来

35、，互联网、传感器、各种数字化终端设备大规模普及，通信、计算、应用、存储、监控等各类信息技术应用和网络逐渐融合，一个万物互联的世界正在形成。以太网物理层芯片作为以太网传输的基础芯片之一，随着数据量的爆发式增长，市场规模拥有持续上涨的动能。根据IDC发布的DataAge2025报告预测，全球每年产生的数据将从2018年的33ZB增长到2025年的175ZB，相当于每天产生491EB的数据。随着社会信息化进程持续加快，承载信息的载体呈现出文字-图片-音频-视频的发展路径，其中视频作为信息承载的一种形式正变得越来越普遍，且随着视频分辨率的不断提高，单个视频所占用的数据流量也越来越大。网络日益成为承载人

36、类生活、生产活动核心平台，全球每年产生的数据呈现爆发式增长，在传输和交换方面带动了更大的市场需求。根据中国汽车技术研究中心预测数据，2022年-2025年，全球以太网物理层芯片市场规模预计保持25%以上的年复合增长率，2025年全球以太网物理层芯片市场规模有望突破300亿元。基于铜介质的以太网物理层芯片作为设备之间数据通信的基础芯片，广泛应用于家庭、园区、企业及小型数据中心网络连接中，路由器、交换机等网络设备均需使用以太网物理层芯片。路由器是一种用于网络互连的设备，已经广泛应用于各行各业。受益于三重驱动因素，路由器需求在未来一段时间内将保持稳定增长，对以太网物理层芯片的市场需求形成支撑。一是在

37、WiFi6和5G等新一代网络传输技术快速普及的背景下，路由器等通讯设备同步在升级换代；二是十四五规划纲要提出扩容骨干网互联节点和全面推进互联网协议第六版（IPv6）商用部署，将拉动路由器大量投资；三是随着互联网、物联网、云计算、大数据等信息技术的快速发展，政府、金融、教育、能源、电力、交通、中小企业、医院、运营商等各个行业进入了信息化建设及改造的阶段，移动互联网用户呈线性增长趋势，个人智能手机、平板电脑等设备通过连接WIFI上网已成为习惯和依赖，为路由器带来了持续稳定的市场需求。近年来，路由器的市场增长相对平稳。根据IDC数据，2017年至2020年，我国路由器市场规模由319亿美元增长至37

38、7亿美元，预计到2024年市场规模将较2020年增长2334%，达到465亿美元。企业级以太网交换机是基于以太网进行数据传输的多端口网络设备，其网络交换功能通过以太网的第二层（MAC）实现，但要实现以太网连接还需要以太网第一层（PHY）物理层芯片的支持，将其连接到物理媒介。随着企业信息化建设不断深入，企业的生产业务系统、经营管理系统、办公自动化系统均得到大力发展，对于企业园区网的建设要求越来越高。随着企业业务发展，出现了基于园区网基础设施的丰富增值业务需求，例如：网络接入形式要求多样化、支持WLAN无线接入、满足移动办公、大区域无线缆覆盖等特殊要求；对于企业用户访问外网进行计费，计费策略需灵活

39、设置；企业多出口链路场景下的负载均衡、灵活选路需求。同时，随着智慧办公、智慧校园等智慧生活的推广，无线网络大量覆盖，企业网用以太网交换芯片和设备需求不断增加。近年来，随着ADAS和车联网的发展，汽车中摄像头、激光雷达等传感器数量不断增加，停车辅助、车道偏离预警、夜视辅助、自适应巡航、碰撞避免、盲点侦测、驾驶员疲劳探测等的使用场景不断丰富，车载数据量激增，传统网络已难以满足汽车数据的传输需求。在此背景下，车载网络转向域控制和集中控制的趋势越来越明显，车内通信架构将逐渐向以太网升级，汽车中以太网芯片需求量也将快速提升。车载以太网不仅能够支持较高的速率传输，具有大带宽、低延时、低电磁干扰等优点，而且

40、对链路连接形式有归一性，使整车链接种类降低、成本降低，可广泛应用于娱乐、ADAS、车联网等系统中，因此车载以太网有望逐步取代传统总线技术，成为下一代车载网络架构。以太网电路接口主要由数据链路层（MAC）和物理层（PHY）两大部分构成，目前汽车大部分处理器已包含MAC控制，而以太网物理层芯片（PHY）作为独立的芯片用来提供以太网的接入通道，起到连接处理器与通信介质的作用，其重要性不断凸显。以Aquantia的汽车ADAS以太网架构为例，每一个传感器（包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等）侧都需要部署一个PHY芯片以连接到ADAS域的交换机上，每个交换机节点也需要配置若干个PHY芯片，以

41、输入从传感器端传输过来的数据。根据以太网联盟的预测，随着汽车智能化应用需求推动的车联网技术不断发展，未来智能汽车单车以太网端口将超过100个，为车载以太网芯片带来巨大的市场空间。近年来，中国的汽车年产销量均在2，500万辆以上，车载娱乐系统、导航系统等已逐步成为汽车的标配。根据中国汽车技术研究中心的预测，2021年-2025年车载以太网PHY芯片出货量将呈10倍数量级的增长，2025年中国车载以太网物理层芯片搭载量将超过29亿片。以太网物理层芯片广泛应用于机顶盒、监控设备、网络打印机、LED显示屏、智能电视等一系列可提供以太网连接的商业产品。随着全球范围内科技技术的进步、智能电视的普及和高清传

42、送频道的普遍使用，全球机顶盒出货量逐年稳步上升。根据GrandViewResearch发布的数据，全球机顶盒新增出货量从2017年的315亿台增加至2020年的331亿台，保持稳定增长，预计到2022年新增出货量将达到337亿台。此外，监控行业是顺应现代社会安全需求应运而生的产业，随着经济不断发展和信息传输技术日趋成熟，全球的监控设备得到了快速发展。视频监控在城市治安、道路交通安全等领域广泛应用。围绕着视频监控技术的改革创新，行业从看得见、看得远、看得清到看得懂，经历了模拟监控、数字监控、网络高清监控和智能监控四个发展阶段，对采集的海量图像、视频等数据信息进行实时传输不断提出更高的需求。根据I

43、HSMarkit预测，全球视频监控设备市场将迎来强劲增长。综上，随着人们生活水平不断提高，消费电子的市场规模将保持快速增长，带动具有互联互通、数据传输功能的以太网芯片的需求增加。近年来，智能制造、智能工厂等概念应用逐渐落地，工厂的智能化管理、智能生产设备的自动化生产等，其底层基础均离不开通信传输芯片。工业通信网络相当于工业自动化控制系统的神经系统，实现管理层、控制层和现场设备层之间各种信息和指令的传输。以太网作为受到广泛支持的、可扩展、高带宽通信解决方案，具有IEEE标准带来的互操作性优势，目前越来越多工业系统采用以太网连接来解决数据集成、同步、终端连接和系统互操作性等工业40和智能工厂通信挑

44、战。以太网芯片广泛应用于可编程控制器、运动控制系统、仪器仪表、人机交互设备、各类传感器、伺服系统等设备，为各类工业设备提供丰富、实时、可靠的通信连接。工业自动化和智能化是目前全球工业制造业发展的主流趋势，其发展直接影响一个国家生产力的水平。在国家政策大力扶持、产业结构优化升级、我国人口红利逐步消失的三大因素影响下，我国工业自动化将持续提升，智能装备制造未来发展前景广阔。根据工控网2021中国工业自动化市场白皮书数据显示，2020年我国工业自动化市场规模达2，057亿元，同比增长99%，其中产品市场为1，466亿元，同比增长109%，服务市场为591亿元，同比增长75%。随着需连接的工业设备逐渐

45、增多，通信带宽、实时性及可靠性方面的要求也越来越高，工业以太网芯片的市场需求将不断扩大。九、 推动学科专业建设与产业转型升级相适应建立紧密对接产业链、创新链的学科专业体系。大力发展现代农业、智能制造、高端装备、新一代信息技术、生物医药、节能环保、新能源、新材料以及研发设计、数字创意、现代交通运输、高效物流、融资租赁、电子商务、服务外包等产业急需紧缺学科专业。积极支持家政、健康、养老、文化、旅游等社会领域专业发展，推进标准化、规范化、品牌化建设。加强智慧城市、智能建筑等城市可持续发展能力相关专业建设。大力支持集成电路、航空发动机及燃气轮机、网络安全、人工智能等事关国家战略、国家安全等学科专业建设。适应新一轮科技革命和产业变革及新经济发展，促进学科专业交叉融合，加快推进新工科建设。