你對積體電路發展歷程發展趨勢的理解是什麼?

時間 2021-06-08 13:03:58

1樓:「已登出」

1.積體電路製造業兩大特點。

1) 生產線及相關研發成本投入巨大,積體電路製造業的研發、生產線建設投資額高居當前電子資訊製造業榜首。並且,伴隨製造工藝的提公升,製造企業研發、生產成本快速增加。一條月產能3.

5 萬片的12英吋14 nm製程產線的投資規模近百億美元。在研發方面,以中芯國際為例,公司2017—2023年研發投入分別為35.8 億元、44.

7 億元及47.4 億元,佔營業收入的比例分別為16.72%、19.

42%和21.55%。

2) 生產線主體集中,區域分散,積體電路製造企業為充分挖掘資源優勢,將製造工廠分布建設到全球各地。以英特爾公司為例,其製造工廠遍布美國、中國、以色列、愛爾蘭等國家。產能的分布式布局讓英特爾公司能夠充分利用各地優勢資源,有效降低投資和生產運營成本,同時靠近下游客戶,增加市場影響力。

2.未來積體電路製造業將沿著三大趨勢進行發展。

1)積體電路製造工藝有望延續「摩爾定律」繼續發展。伴隨著電晶體尺寸逐步逼近物理極限,積體電路製造工藝研發難度不斷增加,研發成本快速上公升。在EUV光刻機等新裝置和GAA-FET等新器件結構新工藝的幫助下,全球領先企業技術將繼續遵循「摩爾定律」發展,台積電、三星、英特爾、中芯國際等企業紛紛發布了未來技術路線圖。

2)半導體產品應用多元化推動了特色工藝製造的蓬勃發展。相較於成熟製程和先進製程,特色工藝不單純追求工藝線寬,更要兼顧各種器件的構造。特色工藝的半導體產品(高壓電路、MEMS感測器、射頻電路和器件等)的研發是一項綜合性的技術活動,涉及到工藝研發與產品設計研發的多個環節。

以高壓工藝為例,需要系統的進行工藝平台建設、器件結構研究、模型引數提取、設計環境建設、線路架構設計、驗證、應用系統研究以及質量評價體系方面的研究工作,才能建立完善的有特色工藝線體系。

3)差異化產品需求助推製造業新路徑發展。隨著5G、物聯網、人工智慧等市場的快速發展,整機廠商對晶元的需求變得愈發多元,不同應用場景對於晶元計算速度、功耗、成本的要素擁有著差異化的需求。各大研究機構和主要廠商開始探索新的製造路徑。

其中,使用SOI矽片製造的晶元由於具有更低功耗等優勢,格羅方德、三星等製造企業積極布局SOI市場,FD-SOI、RF-SOI等製造技術正在建立自己的生態圈。積體電路製造工藝正在沿著多種方向進行發展。

2樓:chadui123

決定性的是物理和結構的原理級別的發展,已經在上世紀六十年代完成,基於電晶體的成功經驗和越來越大的電子產業和計算的需求,逐步走起來。奠基基本的有獲得諾貝爾獎和圖靈獎的大牛。同事也發展和積累起來了一眾領先的積體電路公司,最強大和持久的是英特爾,將摩爾定律實現了幾十年。

第二個重要方面是積體電路走進並逐漸成為核心技術的計算領域,特別是微處理器型別,要同時構建好底層指令集體系,它連線向下半導體計算邏輯與向上的軟體編譯器,以及作業系統,當然進一步決定了應用程式和領域的產業鏈。馮諾依曼是至今絕大多數微處理器和計算機的主體架構,雖然並非完全優化但已被歷史和產業所肯定,功不可沒。支援這一軟硬體體系的也有巨量科學家。

再就是製造工藝方面的持續研發和革新了。不論是一廠囊括設計到製造的方式,還是設計與製造分別進行,其中的製造工藝,其中最重要的是底層「製程」,也就是如今各家在拼的多少奈米水平,是關鍵,同事也是製造業最耗費資金的部分,極高精度刻蝕機等。整個製造流水線投資很多億美金一條,成為人類頂級耗錢的重資產產業之一,也因此讓投資和運營中的各種關鍵管理決策成為關鍵,以及各種公司併購等商業活動、高階技術人才跳槽轉移,和不同國度至今產生長線戰略競爭。

最後就是隨著人工智慧應用興起帶來的巨量算力需求,引發的海量並行方式計算架構的革新,包括雲端主要用於模型訓練和局端用於決策的晶元。雖然更加合理,但此路興起不久,其架構還在隨著應用演算法的架構而不斷優化中,尚未確定,也就不會推翻替代主流的馮諾依曼序列架構,一段時間可見二者並存。

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