什么是半导体

什么是半导体,第1张

半导体是通常由硅组成的材料产品,其导电性比玻璃之类的绝缘体高,但比铜或铝之类的纯导体导电性低。可以通过引入杂质(称为掺杂)来改变其导电性和其他性能,以满足其所驻留的电子组件的特定需求。

半导体也被称为半导体芯片,它可以在数千种产品中找到,例如计算机,智能手机,设备,游戏硬件和医疗设备。

半导体分为四个主要产品类别:

内存:内存芯片充当数据的临时仓库,并将信息往返于计算机设备的大脑。内存市场的整合仍在继续,将内存价格推到了如此低的水平,以至于只有东芝,三星和NEC等少数巨头能够负担得起。

微处理器:这些是中央处理单元,包含执行任务的基本逻辑。英特尔在微处理器领域的统治已迫使几乎所有其他竞争对手(除了超微公司)退出主流市场,并进入较小的细分市场或完全不同的领域。

商品集成电路:有时被称为“标准芯片”,它们被大量生产以用于常规处理。该细分市场由亚洲大型芯片制造商主导,其利润微乎其微,只有最大的半导体公司才能竞争。

复杂的SOC: “片上系统”实质上就是创建具有整个系统功能的集成电路芯片。市场围绕着对具有新功能和较低价格的消费产品不断增长的需求。随着存储器,微处理器和商品集成电路市场的大门紧闭,SOC细分市场无疑是仅有的具有足够机会来吸引众多公司的细分市场。

半导体是常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。常见的半导体材料有硅、锗、砷化家等。半导体还以多种形态存在,包括固体、液体、气体、等离子体等等。作为常温下的导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。半导体也被称为半导体或芯片,它可以在数千种产品中找到,例如计算机,智能手机,设备,游戏硬件和医疗设备。

半导体行业的成功取决于制造更小,更快和更便宜的产品。小巧的好处是可以在同一芯片上放置更多功率。芯片上的晶体管越多,其工作速度就越快。这在行业中引起了激烈的竞争,新技术降低了每个芯片的生产成本,因此在几个月内,新芯片的价格可能下降5%。

这引起了称为摩尔定律的观察,该定律指出,密集集成电路中的晶体管数量大约每两年翻一番。该观察结果以仙童半导体和英特尔共同创始人戈登·摩尔的名字命名,他在1965年撰写了一篇描述该现象的论文。如今,倍增期通常被引用为18个月,这一数字被英特尔高管戴维·豪斯(DavidHouse)引用。

结果,不断给芯片制造商施加压力,要求它们比几个月前定义的最新技术更好甚至更便宜。因此,半导体公司需要维持大量的研发预算。半导体市场研究协会ICInsights报告称,217年最大的1家半导体公司在研发方面的支出平均占销售额的13.%,单个公司的比例为5.2%至24.%。

传统上,半导体公司控制从设计到制造的整个生产过程。然而,许多芯片制造商现在将越来越多的生产委托给业内其他公司。专注于制造的铸造公司最近脱颖而出,提供有吸引力的外包选择。除了铸造厂,越来越专业的设计师和芯片测试人员的队伍也开始膨胀。芯片公司正在变得越来越精益,效率更高。薯条生产现在类似于美食餐厅的厨房,厨师们在这里排队,为调味料添加恰到好处的香料。

在全球 科技 领域,现在民众 最关心的就是半导体芯片 ,华为是否能够找到高端芯片继续生产制造的出路、我国半导体芯片何时才能突围、美国会不会在大选之后改变封禁策略等等相关话题,一直占据着 科技 话题的热搜榜。那么就有一些好奇宝宝们就非常疑惑,明明我们被西方国家在 科技 方面卡脖子是一个家常便饭的事情, 那么为什么唯独这两年芯片相关的话题就变得这么火热呢?

其实,有两个方面的原因——

第一个原因是 短视频平台、社交媒体平台的“助力”。 以往短视频平台尚未诞生以前,大部分的新闻尤其是 科技 类新闻很多都是依靠APP、电视台等渠道进行传播,原本 科技 类的话题就不是那么“泛大众化”的话题,单纯的图文很难勾起普通民众的注意力,但是短视频平台上各种丰富多彩的 科技 资讯解读信息, 让原本有一些晦涩难懂的 科技 新闻从那些有才的UP主嘴里说出来就变得通俗易懂和有意思的多了 ,因此华为芯片之困,我国芯片之围才能借助着短视频的东风迅速成为民众的热议话题。

第二个原因是和生活相关。其实大部分的 科技 资讯除了“看个热闹”以外,和普通大众的生活并不直接相关, 因为缺乏切身利益受损的感受,所以其他类型的 科技 被封锁的新闻最多只能引起一些气愤和唏嘘,形成不了现在芯片短缺这样的话题热度

但半导体芯片则不同,美国封禁的华为所需的高端数字芯片,是直接会影响到华为手机的品牌和产品质量,而手机现在基本是我国民众的生活标配了, 芯片一旦被禁也就意味着我们就用不到国产自研的高级芯片 ,国产手机的整体调性势必会受到比如苹果、三星这样的国际巨头打压,想要使用体验感更好的手机就只能通过高价购买海外品牌手机。也正是这种和我们生活息息相关,所以芯片才成为民众最关心的 科技 话题。

当然,半导体芯片的崛起并非短时间就能解决,现在我们也就只能干着急,只能期盼着国内半导体企业和国家共同发力能够早日实现芯片自产。那么一个小小的芯片就对我国产生了如此巨大的影响,那么在我国整体 科技 实力还是比西方发达国家落后一定差距的今天,我们除了芯片还有那些方面的 科技 会被美国或者欧洲卡脖子呢?会被美国“卡脖子”的远不止芯片,35项技术,急需攻破。

根据两年前《 科技 日报》的统计,除了芯片,这35个技术,也会被美国“卡脖子”。 我国现在一共有三十五项 科技 薄弱之处可能会被“卡脖子” 。有人会说,就只有35项吗?那看起来也不多啊?别想得太过于乐观, 这35项仅仅是《 科技 日报》统计的 ,还有很多它们没有统计的数据没有加进去,实际上,我们会被西方国家卡脖子的 科技 , 远远不止35项这个数字,不过我们不妨可以看看都有哪些。

《 科技 日报》统计的35项 科技 薄弱点中,关于芯片产业的 科技 弱项最多, 比如光刻机、光源、光刻胶、超精密抛光工艺这样的大类目 ,以及 射频芯片这样的小类目 ,深刻地反映着我国半导体确实应该好好地发发力了,因为这基本也是 科技 命脉产业,不 管是民用产品还是军用产品或者其他 科技 产品,芯片都是不可或缺的 ,其他产业的 科技 短板相比之下对我国国民经济和国民生活的影响都没有那么大。

排在 第二大 科技 短板的是我国的飞机产业的相关技术 。前段时间曝出的新闻 我国正在和俄罗斯一起携手进行超宽空间的大飞机研发 ,正是为了弥补我国航空领域缺少类似 波音这样的大飞机短板 。那么涉及到我国处于短板的飞机技术主要是 航空发动机舱室、试航标准、航空设计软件和航空钢材4项技术

不过好在飞机方面,美国想要打压我国还不是那么容易,因为就连美国也不是一家独大,欧洲的航空技术几乎和美国比肩,而我国又是目前全球唯一的航空产业需求大国,美国想要封禁我国的航空技术还得考虑到会不会被欧洲捡走了大便宜。

排在第三大短板的则 是我国的软件领域 ,主要集中在 手机 *** 作系统、电脑 *** 作系统和熟悉库管理系统。 但是这方面其实我们不用太过于担心,因为手机 *** 作系统我们已经知道了华为正在着力打造 我国的鸿蒙系统 ,目前外界对于鸿蒙系统的期待很高, 能够能供打破安卓和苹果两家全球垄断的局面 ,就看明年年初正是上线的鸿蒙手机系统是否好用了。

电脑 *** 作系统其实准确来说并非是我国一家的短板,全球的电脑基本用的都是美国微软的windows,我们想要突破,欧洲或者其他地区国家也想突破, 而我国现在在这一领域基于开源系统linux开发的国产系统已经有深蓝、银河麒麟等十多种电脑 *** 作系统 ,现在我国其实主要稍微整合一下进行优势资源互补开发,相信很快我国自主的电脑 *** 作系统也能够逐步替代掉我们正在使用的windows。

数据库 *** 作系统方面 我国曾经确实是只能依赖美国的甲骨文公司 ,但是现在有了 阿里云计算的加持 ,我国很多企业已经开始纷纷弃用了收费贵服务又不好的甲骨文,以阿里的研发实力,数据库 *** 作系统上我们真正做到独立自主也是指日可待。

其他项目就没有这种大分类的,基本都是单一领域的 科技 短板, 比如用于制造OLED屏幕的蒸镀机、人工智能的机器人核心算法、高压注射泵等等 。而这些单一领域中很多已经不只是美国技术了,更多是日本、德国、瑞典等国家的垄断 科技 ,不过虽然我们暂时还是落后状态,但我国已经逐渐在用产业规模和市场规模倒逼这些国家和企业不敢轻易对我们使用“ 科技 霸凌”。实际上,全球也只有美国一家现在敢这么做,但是这么做的后果到底谁才是最后的赢家,美国自己也在赌。

当然话说回来,我们也不能把目光都盯在我国 科技 的短板上, 我国的 科技 优势其实也不少,也有很多 科技 项目是世界第一, 这里我们就不在多余赘述了,我们只是想告诉大家, 我国的 科技 之路还有很长的一段路要走,但是也不能妄自菲薄,我们要对自己、要对我国的科研人员、要对国家充满信心才行,虚心请教虚心学习的同时面对西方国家也要不卑不亢!


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