什么是半导体?什么是IC产业???

什么是半导体?什么是IC产业???,第1张

多年前,我也不知道这到底是什么?是收音机?是乘车的ic卡?直到我和诸位大咖一起学习,逐步吃透,才知道这是制造业的明珠,精密制造的顶峰,集成电路。

集成电路(以下简称“IC”)产业是半导体产业的核心,市场份额高于80%,IC产业链核心环节主要分为上游IC设计、中游IC制造及下游IC封装测试。IC生产流程以IC设计为主导,由IC设计公司设计出集成电路,然后委托IC制造厂生产晶圆,再委托IC封装厂进行封装和测试,最后销售给电子整机产品生产企业。

我国IC产业起步较晚,通过二十年的快速发展,我国IC产业从无到有,从弱到强,初步形成了覆盖设计、制造、封测全产业链自主可控的产业生态,并在全球IC市场中占据了重要地位。根据中国半导体行业协会统计,2021年我国IC产业市场规模为10458.3亿元,相比2020年8848亿元,同比增速为18.2%。其中IC设计产业销售额为4519亿元,同比增长19.6%;IC制造产业销售额为3176.3亿元,同比增长24.1%;封装测试产业销售额2763亿元,同比增长10.1%。

这是我最近查阅的一些资料,因为今天某位领导找我,了解一些情况,做一些科普。与这个方向同行了近5年了,见到过一些企业的辉煌,也见到过大吃小的惨烈,这是高投入,高风险,高回报的方向,前5至10年基本上看不到收益,但是一旦成型,得到认可,将是百分之一百的利润回报,有幸见到这一刻,也为能够耐得住寂寞,吃得起苦,始终如一的企业家感到骄傲,这不是一般人能够承受的心理压力。这正是这样,在这个动荡的年代,在这个大国博弈的历史时刻,让一些企业脱颖而出,这不是偶然,这是默默努力的必然。

芯片、光刻机成为了俄罗斯不能说不担心芯片和光刻机的问题,只是他们现在根本还有必要 *** 心这件事,而这一切和俄罗斯(前苏联)的近50年发展所导致的。为什么这么说呢?

许多历史课的教材通常会把历史分成政治、经济、文化三大模块来进行学习。历史课跨度很长,基本上是从文明起源一直到近代。在这么长的时间跨度内,这三个要素是影响人类历史进程最关键的要素。

最近三百年来的历史,有个因素逐渐扮演了越来越重要的地位,到近代,它甚至开始影响着整个世界格局,这个重要因素就是:科技。而芯片和光刻机其实就是影响当下人类文明进程的最重要的科学技术。

不过,芯片和光刻机的历史其实并不久远,一直到上世纪50年代末,60年代初才出现。当时正好是美苏冷战,美国和苏联是当时的超级大国,双方在各个领域展开了较量。

这些竞赛就包括了各个方面的科技竞赛,最为我们所熟知的就是双方在航天领域的较量,在一开始是苏联占据了领先优势,加加林率先登上了太空。后来,双方又开始比赛登月。在登月方面,美国的阿波罗11号率先实现了载人登月。

虽然苏联在登月上败给了美国,但并不影响它超级大国的地位。在这些竞赛中,双方也在不断迭代自己的科学技术。在芯片未出现之前,晶体管和电子管其实没有太大区别,晶体管就是后来芯片的核心元器件。

苏联当时主要使用的就是电子管技术,而不是晶体管。之所以这么选真的不怪苏联,因为当时主要考虑的是核战争。核战争的环境中,一般会有大量的电磁脉冲,晶体管是没有办法抵御电磁脉冲的,会直接失灵,而电子管几乎不会受到什么干扰。

所以,从那个时代的角度来看,选择电子管并没有什么问题。除了不看好晶体管,苏联当时所使用的计算机也和其他地方是不同的,他们采用的不是二进制,而是三进制。苏联的科学家还制造除了人类史上第一批采用三进制的计算机:Сетунь和Сетунь 70。只不过当时的苏联体制中充满了官僚主义,当时苏联相关的负责人并不认为这些计算机可以有什么用处。明明有许多订单,他们却选择不做,并勒令停止生产。

总结一下就是他们不看好晶体管,同时因为体制的原因,导致许多创新被埋没。

正如前文所说的,芯片其实是近代最重要的科技。由于芯片所引领的是产业链和标准。因此,掌握了芯片技术,就可以实现垄断,并从中获取暴利。西方国家从芯片行业获取到了大量的甜头。芯片的用处很多,它需要用到方方面面的领域,无论是军工的,还是民用的。如果一个国家因为某些政治因素不能够进口芯片,那么这个国家的许多行业都会受到冲击。

半导体被称为国家工业的明珠,是国家综合实力的体现。美日韩是世界公认的半导体产业最发达的三个国家,它们培育了众多耳熟能详的跨国企业,英特尔、AMD、高通、三星、SK海力士、首尔半导体、东芝、瑞萨、信越等,个个体量惊人、实力雄厚。在上世纪九十年代,中国台湾曾经一度成为全球IC产业最发达的地区之一,期间,联发科、台积电、联电、日月光、联咏、瑞昱等企业迅速发展,让台湾半导体在全球产业链中占有一席之地。如今,在全球电子产业转移、大陆半导体崛起的形势下,台湾的IC产业仍旧活跃于一线,尤其是晶圆代工方面,台积电、联电一直位列全球十大晶圆代工厂商之中,让人惊叹不已。

坚定不移地执行科技振兴台湾的政策。台湾是一个岛屿,资源匮乏、人口有限,发展附加值产业是其壮大的必经之路。在上世纪七十年代,台湾确定了以科技产业为核心的政策,扶持了众多科技公司,威盛电子、联电、富士康均在此期间成立其中,联电是台湾第一家半导体企业。

台湾为了支持半导体产业的发展,做了很多尝试和创新,比如建立了世界上第一个由政府主导成立的科技产业园区--新竹科技产业园上世纪七十年代,台湾工研院与美国RCA签订长达十年的合约,同年7月,首座积体电路工厂破土,次年产制三吋晶圆成功。

对教育和人才的重视带来人才的供给。台湾的半导体人才一方面来源于本土大学,一方面来源于美国。台湾清华大学、交通大学、台湾大学都在早期就开通了半导体相关专业,并与美国等知名企业合作,通过产学研形式帮助人才快速成长。据悉,台湾之所以有源源不断的半导体人才,是因为它们与硅谷之间形成了一种成熟人才输送的模式,即台湾人去到硅谷工作、学习、成长,待自己技术成熟、翅膀硬了再回来创业。联华电子曹兴诚、台积电董事长张忠谋、联发科蔡明介等在创业之前均在美国硅谷做高管,拥有多年的工业和专业背景。

以IC代工带动整个半导体产业的策略。美国是半导体产业的发源地,在上世纪70年代,硅谷已经形成了相当成熟的行业、人才、专利等制度,在芯片、ODM等领域无人能及。台湾虽然坚定了发展半导体的决心,但从什么地方突破仍是需要思考一番!从代工起步,谋求在全球芯片产地一席之地,台湾半导体企业起初专注于封装环节。之后,台湾半导体产业发展旺盛,联发科和晨星做芯片、日月光专注于晶圆制造、精材科技做封装,逐步将半导体范围扩大到设计、制造、封装、测试等全产业链。

重视半导体专利有利于提升自身话语权。半导体的发展绕不开专利授权,很多专利在美国,如果想让自己在行业内有足够的话语权,重视专利是必须走的一条路台湾威盛和英特尔曾经因CPU授权问题闹得不可开交,联发科与高通也官司不断……台湾半导体最厉害的IC代工,这与它们对专利的重视密不可分,台积电圆代工业务全球第一,连续多年垄断台湾专利申请榜单,并专门成立了“知识产权”部门,对专利的投入值得学习。大陆的后起之秀中芯国际发展遇到瓶颈,其中很大一部分原因就是其与台积电的专利纠纷。

抓住了两次集成电路的产业变革机遇。集成电路大致有三个快速发展的机遇时期。第一个是上世纪六十年代,以美国主导的半导体行业变革,微处理器、存储器是当时的主流产品第二个是上世纪八十年代末,以客户为导向的晶圆代工模式兴起,台积电、联电等台湾本土IC代工企业崛起第三个是上世纪九十年代末,SOC产业的发展给IC产业带来机遇,形成了设计、制造、封装、测试为一体的全产业链,芯片设计联发科、制造巨头联咏科技、封装大咖力成等纷纷出现。

除了上述原因,台湾半导体产业的发展离不开岛内的大环境和大陆的支持,为什么这么说呢?一是由于台湾的电子产业非常发达,涉及手机、电脑、LED、电子组装等,整个产业链非常完善,相关公司众多,给了半导体企业发展和崛起的良好土壤。据统计,台湾本土的上市公司,近乎一半的企业与电子相关。二是由于大陆廉价的劳动力,给了台湾半导体企业高速发展的源动力,台湾很多与电子相关的厂商将自己的制造中心设在大陆。


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