導讀:集成電路是微處理器或多核處理器的核心,可以控制計算機到手機到數(shù)字微波爐的一切。
芯片是信息技術產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎性、先導性產(chǎn)業(yè),也是各國在高科技競爭中的必爭之地。目前,我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)駛入快車道,年均復合增長率超過20%。2019年,我國集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模實現(xiàn)7000多億元,同比增長15.8%。
集成電路與芯片的發(fā)展
集成電路是微處理器或多核處理器的核心,可以控制計算機到手機到數(shù)字微波爐的一切。雖然設計開發(fā)一個復雜集成電路的成本非常高,但是當分散到通常以百萬計的產(chǎn)品上,每個集成電路的成本小化。集成電路的性能很高,因為小尺寸帶來短路徑,使得低功率邏輯電路可以在快速開關速度應用。
這些年來,集成電路持續(xù)向更小的外型尺寸發(fā)展,使得每個芯片可以封裝更多的電路。這樣增加了每單位面積容量,可以降低成本和增加功能,見摩爾定律,集成電路中的晶體管數(shù)量,每1.5年增加一倍??傊?,隨著外形尺寸縮小,幾乎所有的指標改善了,單位成本和開關功率消耗下降,速度提高。但是,集成納米級別設備的IC也存在問題,主要是泄漏電流。因此,對于終用戶的速度和功率消耗增加非常明顯,制造商面臨使用更好幾何學的尖銳挑戰(zhàn)。這個過程和在未來幾年所期望的進步,在半導體技術路線圖中有很好的描述。
僅僅在其開發(fā)后半個世紀,集成電路變得無處不在,計算機、手機和其他數(shù)字電器成為社會結構不可缺少的一部分。這是因為,現(xiàn)代計算、交流、制造和交通系統(tǒng),包括互聯(lián)網(wǎng),全都依賴于集成電路的存在。甚至很多學者認為有集成電路帶來的數(shù)字革命是人類歷史中重要的事件。IC的成熟將會帶來科技的大躍進,不論是在設計的技術上,或是半導體的工藝突破,兩者都是息息相關。
“中國政府堅定不移地實行開放政策,穩(wěn)定對外貿(mào)易和投資,這是令人鼓舞、振奮人心的,也篤定了外資公司的信心?!泵绹雽w行業(yè)協(xié)會輪值主席、安森美半導體總裁傑克信表示,集成電路是性的業(yè)務,沒有一個國家能夠獨立提供整個產(chǎn)業(yè)鏈。半導體行業(yè)依靠市場和供應鏈蓬勃發(fā)展,需要開放的貿(mào)易與創(chuàng)新,這既是成功的基石,也是消費者繼續(xù)享受科技福祉的必要前提。
今年上半年,我國集成電路產(chǎn)業(yè)依然保持了16%的增長,體現(xiàn)了極強的發(fā)展韌勁,設計、制造、封測、裝備、材料全產(chǎn)業(yè)鏈能力不斷提升,跨學科、跨領域、跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新日益活躍。隨著5G、人工智能、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等新興技術應用的興起,不少與會人士認為,新場景、新技術催生的“芯”需求勢不可擋。
集成電路市場在過去三十多年中保持了高速發(fā)展,年均增長速度達到9%。張立認為,展望未來,傳統(tǒng)電子設備中,芯片的價值會持續(xù)增加,5G、人工智能、自動駕駛等新興領域是未來芯片市場發(fā)展的重要驅動力。預計到2030年,集成電路市場的規(guī)模有望達到一萬億美元。
半導體芯片的應用領域
半導體芯片通常也可稱為集成電路,是指在半導體片材上進行浸蝕、布線、制成的能實現(xiàn)某種功能的半導體器件。不只是硅芯片,常見的還包括砷化鎵、氮化鎵、碳化硅等半導體材料。半導體制造的過程就是“點石成金”的過程,主要是對硅晶圓的一系列處理,簡單來說就是通過外延生長、光刻、刻蝕、摻雜和拋光,在硅片上形成所需要的電路,將硅片變成芯片。
1、新能源領域:
在可再生能源領域,在將風電和太陽能電力接入電網(wǎng)以及減少輸電損耗方面,都發(fā)揮了極其重要的作用;綠色能源、電動汽車、綠色電子照明等新興領域正在成為功率器件市場應用的新熱點,需求強勁。
2、信息通訊設備領域:
增強型氮化鎵電晶體表現(xiàn)出高耐輻射性能,從而適用于通訊和科學衛(wèi)星的功率和通訊系統(tǒng);點到點通信、衛(wèi)星通信、各種雷達和新型工業(yè)/醫(yī)療應用都將從這些大功率氮化鎵器件的應用中獲益。
3、4C產(chǎn)業(yè):
國內(nèi)各主要IT產(chǎn)品仍將保持旺盛的市場需求,筆記本電腦、顯示器、打印機、電視機、組合音響、激光視盤機等傳統(tǒng)產(chǎn)品以及新興汽車電子均將在未來保持平穩(wěn)增長。隨著全球空調、節(jié)能電機等電子產(chǎn)品產(chǎn)能向中國大陸轉移,功率半導體的需求也將成倍地增加。
4、智能電網(wǎng)領域:
功率半導體在提高整個電力供應鏈--從發(fā)電、輸配電到最后的用電--的能效方面發(fā)揮著至關重要的作用。