被世人所广泛熟知的半导体，现在在哪些方面有巨大的应用？

被世人熟悉的半导体目前在电子照明，移动通信，航空航天等领域都有着非常广泛巨大的应用。

科学家把自然界中的物质，划分为三个部分。一部分是导电性能比较好的导体，另一部分是不能导电的绝缘体。介于导体和绝缘体之间的，就是半导体。半导体会随着温度和光线的变化而呈现出不同的功能，目前已经被广泛应用在各行各业当中。

比如目前很多汽车上的防撞雷达就是通过半导体的毫米波段来进行工作。现在社会发展，汽车的需求量越来越大，几乎是家家户户都必备的出行工具，人们为了自身安全考虑，基本都会配备防撞雷达，因此这是一个十分巨大的半导体市场。

还有手机和笔记本电脑方面的飞速发展，都需要用半导体来储存数据，进行无线连接。现在的人都离不开手机，随处可见低头族，刷微博、看抖音、日常追剧，这些都离不开半导体发挥的巨大作用，这部分市场应用也很可观。

半导体的应用中，最广泛的就是二极管，也就是人们常说的LED。它的优点是体积小，耗电少，寿命长，而且非常环保。生活中的方方面面都离不开它，手机背光，家里的台灯，路上的路灯，商家的招牌，城市的灯光秀，追星女孩的灯牌......可以说二极管在生活中无处不在。

目前正在引起新一代的能源技术发展，新型半导体的成本会更加低廉，性能会更加卓越。让人期待的是即将到来的5g时代，数据传输会越来越快捷，资讯的发展速度也会随着增加。这些更是需要大量的半导体作为数据处理的支撑，可以预见的是，半导体市场非常有潜力。

        随着现代飞机数量的日益增加，空域中飞机的密度增大，这导致航空器之间非安全接近的概率大大增加。为了避免航空器之间危险接近或碰撞的情况发生，绝大部分航空器都安装了机载防撞系统。机载防撞系统作为现代航空器的重要机载电子设备，具有探测范围大，探测精度高，反应速度快以及显示清晰易辨读等特点，是保障航空器安全飞行的重要帮手，在避让飞行冲突，防止空中飞机相撞中发挥着非常重要的作用。

2.1　 机载防撞系统(ACAS)

      ACAS(Airborne Collision Avoidance System)以二次监视雷达（SSR）应答机信号为基础并有TCAS实现的机载避让系统，独立于陆基设备为飞行员提供存在潜在冲突的航空器的建议。

2.2　 空中交通警戒与防撞系统(TCAS)

      TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System)是一种安装于中、大型航空器上独立于地面设备的机载设备，它通过应答机相互通话，探测和跟踪邻近空域，根据接近程度，向机组提供警告和推荐避让措施。（感觉ACAS和TCAS概念差别不大）

2.3　 交通咨询(TA)

      Traffic Advisories (TAs) 旨在帮助航空器驾驶员目视获取飞行冲突航空器，并提醒他们做好潜在碰撞威胁的解决方案的咨询。

2.4　 决断咨询(RA)

      Resolution Advisories (RAs)向航空器驾驶员提供的避让 *** 作咨询，以防止航空器碰撞事件的发生。RA告警将告诉驾驶员避让威胁航空器的垂直速率范围。

2.5　 短期冲突告警(STCA)

      Short Term Conflict Alert (STCA)是空管自动化系统的一种自动告警功能，它旨在及时为管制员提示存在的，或潜在的飞行冲突。

3.1　机载防撞系统的发展历程

      TCAS的历史可追溯到1955年，当时本迪克斯航空电子公司（目前并入霍尼韦尔公司）的J．S．Morrell博士发表了“碰撞物理”一文。其中包括确定进近飞机间接近速率的计算机算法，这也是研究所有防撞系统的基础。

      1956 年，发生在美国大峡谷（Grand Canyon）上空两架客机的相撞事故促使了FAA 重视机载防撞系统的研究。

      在20世纪60年代和七十年代，本迪克斯航空电子公司为美国陆军和美国联邦航空管理局（FAA）研制了数架原理样机，并在80年代后期获得了FAA对TCAS的首次鉴定。

      1978 年，一架轻型航空器和一架客机在圣地亚哥（SanDiego）上空的相撞事故促使 FAA 开始规划研发 TCAS 系统， 3 年后开发出TCAS。

      1981 年， FAA 决定发展并装备 TCAS。该系统利用“空中交通管制雷达信标系统（ATCRBS）”的应答机发回的数据来决定闯入者的距离与高度。

      1986 年，一架 DC-9 与一架私人飞机的相撞事故，促使美国国会联合 FAA，开始对航空器安装防撞系统进行立法。

      1989 年，联邦航空法规定：在美国空域飞行的国内和国外民用航空器必须安装TCAS。同年 4 月 ICAO 决定在全球范围评估 TCASII 6.0。

      1993年FAA规定美国境内30座以上的客机（或最大起飞重量超过15000公斤）都必须具有TCASⅡ的能力。

      1997 年，TCASII 7.0 设计完成。

      1999 年，TCASII 7.0 投入使用，功能增加了：水平距离渐进靠近（Horizontal miss distance filter）和兼容 RVSM。

      2002 年，德国乌伯林根（Uberlingen）空难发生后， ICAO 修改 ACAS 的相关规定和 *** 作流程。

      2003 年，ICAO 要求全球范围内所有 30 座含以上的航空器，必须安装 TCASII 7.0。中国民航总局要求2003年1月1日前，在最大起飞重量15000公斤或30人以上飞机，强制安装TCASⅡ。

      2008 年，设计完成能更好地提升安全效能的 TCASII7.1。

      2011 年，欧洲要求全面使用 TCASII 7.1。

3.2　ACAS 与 TCAS 的区别

3.2.1　ACAS是国际民航组织定义的一套标准和建议措施，而TCAS 是实际装配在航空器上设备名字的缩写。目前TCAS II是唯一符合ACAS ICAO标准和措施建议的机载装置。因此我们一般用ACAS表示一种标准或者概念，而用TCAS表示实际的机载设备。然而在一般情况下，这两个概念是往往是互换使用的。如表1所示：

                                                                    表1 ACAS和TCAS：标准和装置

3.3　TCAS的分类

3.3.1　TCAS I：只有TA咨询信息，没有RA咨询信息。

3.3.2　TCAS II:有TA、 RA咨询信息，可提供垂直避让信息。

3.3.3　TCASIII：有TA、RA咨询信息，不仅能提供垂直避让信息，还可以提供水平避让信息。尚在研制中。

3.4　TCAS的组成（如图1所示）

3.4.1　1台单通道的 TCAS 计算机；

3.4.2　2部 TCAS 天线；

3.4.3　2台 S 模式 ATC 应答机（主备各一）；

3.4.4　1个应答机/空中交通警戒与防撞系统（ATC/TCAS） 控制面板

全球半导体行业经历了三次迁移

自发展以来，全球半导体产业格局在不断发生变化。当前，全球半导体产业正在经历第三次产能转移，行业需求中心和产能中心逐步向中国大陆转移。

全球半导体行业正在快速增长

2021年，全球半导体市场快速增长，共销售了1.15万亿片芯片，市场规模达到5560亿美元，创历史新高，同比大幅增长26.2%。整个半导体市场并未受到2021年新冠疫情大流行的负面影响。强劲的消费需求推动所有主要产品类别实现两位数的增长率(光电除外)。

从半导体细分领域来看，集成电路一直是半导体行业的主要细分领域。2021年，集成电路市场规模达到4630.02亿美元，同比增长28.2%，占全球半导体市场规模的83.29%。其中，集成电路又可细分为逻辑电路、存储器、处理器和模拟电路，2021年这四个产品占比分别为27.85%、27.67%、14.43%、13.33%。2021年存储器、模拟电路和逻辑电路都实现较大的增长。

此外，2021年全球光电子器件、分立器件、传感器市场规模分别为434.04、303.37、191.49亿美元，占比分别为7.81%、5.46%、3.44%。

全球半导体行业企业开展多方面竞争

半导体行业高度全球化，大量国家/地区的企业在半导体生产的多个方面展开竞争，从半导体设计到制造，再到ATP(组装、测试和封装)。

据美国研究机构Gartner发布的报告显示，2021年全球半导体行业排名前十的企业分别是三星(Samsung)、英特尔(Intel)、SK海力士(SK Hynix)、美光(Micron)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、联发科技(MediaTek)、德州仪器(TI)、英伟达(NVIDIA)、超威半导体(AMD)。其中，三星(Samsung)超过英特尔(Intel)，成为顶级芯片销售商。2021年三星的半导体收入激增31.6%，达到759.5亿美元。英特尔的收入下降到第二位，只增长了0.5%，达到731亿美元，销售额在前25家公司中增长最慢。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国半导体行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

---