集成电路产业体系 集成电路产业规划
本篇文章给大家谈谈集成电路产业体系,以及集成电路产业规划对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
本文目录一览:
- 1、什么是IC产业?
- 2、中国的集成电路产业现状怎么样
- 3、集成电路产业包括哪些
什么是IC产业?
广义的讲,IC就是半导体元件产品的统称,包括:
1.集成电路(integratedcircuit,缩写:IC)
2.二,三极管.
3.特殊电子元件.
再广义些讲还涉及所有的电子元件,象电阻,电容,电路版/PCB版,等许多相关产品.
一、世界集成电路产业结构的变化及其发展历程
自1958年美国德克萨斯仪器公司(TI)发明集成电路(IC)后,随着硅平面技术的发展,二十世纪六十年代先后发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路,它标志着由电子管和晶体管制造电子整机的时代发生了量和质的飞跃,创造了一个前所未有的具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业集成电路产业。
回顾集成电路的发展历程,我们可以看到,自发明集成电路至今40多年以来,"从电路集成到系统集成"这句话是对IC产品从小规模集成电路(SSI)到今天特大规模集成电路(ULSI)发展过程的最好总结,即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统(System-on-board)到片上系统(System-on-a-chip)的过程。在这历史过程中,世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求,其产业结构经历了三次变革。
第一次变革:以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。
70年代,集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。这一时期IC制造商(IDM)在IC市场中充当主要角色,IC设计只作为附属部门而存在。这时的IC设计和半导体工艺密切相关。IC设计主要以人工为主,CAD系统仅作为数据处理和图形编程之用。IC产业仅处在以生产为导向的初级阶段。
第二次变革:Foundry公司与IC设计公司的崛起。
80年代,集成电路的主流产品为微处理器(MPU)、微控制器(MCU)及专用IC(ASIC)。这时,无生产线的IC设计公司(Fabless)与标准工艺加工线(Foundry)相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。
随着微处理器和PC机的广泛应用和普及(特别是在通信、工业控制、消费电子等领域),IC产业已开始进入以客户为导向的阶段。一方面标准化功能的IC已难以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求,同时整机客户则要求不断增加IC的集成度,提高保密性,减小芯片面积使系统的体积缩小,降低成本,提高产品的性能价格比,从而增强产品的竞争力,得到更多的市场份额和更丰厚的利润;另一方面,由于IC微细加工技术的进步,软件的硬件化已成为可能,为了改善系统的速度和简化程序,故各种硬件结构的ASIC如门阵列、可编程逻辑器件(包括FPGA)、标准单元、全定制电路等应运而生,其比例在整个IC销售额中1982年已占12%;其三是随着EDA工具(电子设计自动化工具)的发展,PCB设计方法引入IC设计之中,如库的概念、工艺模拟参数及其仿真概念等,设计开始进入抽象化阶段,使设计过程可以独立于生产工艺而存在。有远见的整机厂商和创业者包括风险投资基金(VC)看到ASIC的市场和发展前景,纷纷开始成立专业设计公司和IC设计部门,一种无生产线的集成电路设计公司(Fabless)或设计部门纷纷建立起来并得到迅速的发展。同时也带动了标准工艺加工线(Foundry)的崛起。全球第一个Foundry工厂是1987年成立的台湾积体电路公司,它的创始人张忠谋也被誉为"晶芯片加工之父"。
第三次变革:"四业分离"的IC产业
90年代,随着INTERNET的兴起,IC产业跨入以竞争为导向的高级阶段,国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。以DRAM为中心来扩大设备投资的竞争方式已成为过去。如1990年,美国以Intel为代表,为抗争日本跃居世界半导体榜首之威胁,主动放弃DRAM市场,大搞CPU,对半导体工业作了重大结构调整,又重新夺回了世界半导体霸主地位。这使人们认识到,越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展,"分"才能精,"整合"才成优势。于是,IC产业结构向高度专业化转化成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面(如下图所示),近年来,全球IC产业的发展越来越显示出这种结构的优势。如台湾IC业正是由于以中小企业为主,比较好地形成了高度分工的产业结构,故自1996年,受亚洲经济危机的波及,全球半导体产业出现生产过剩、效益下滑,而IC设计业却获得持续的增长。
特别是96、97、98年持续三年的DRAM的跌价、MPU的下滑,世界半导体工业的增长速度已远达不到从前17%的增长值,若再依靠高投入提升技术,追求大尺寸硅片、追求微细加工,从大生产中来降低成本,推动其增长,将难以为继。而IC设计企业更接近市场和了解市场,通过创新开发出高附加值的产品,直接推动着电子系统的更新换代;同时,在创新中获取利润,在快速、协调发展的基础上积累资本,带动半导体设备的更新和新的投入;IC设计业作为集成电路产业的"龙头",为整个集成电路产业的增长注入了新的动力和活力。
二、IC的分类
IC按功能可分为:数字IC、模拟IC、微波IC及其他IC,其中,数字IC是近年来应用最广、发展最快的IC品种。数字IC就是传递、加工、处理数字信号的IC,可分为通用数字IC和专用数字IC。
通用IC:是指那些用户多、使用领域广泛、标准型的电路,如存储器(DRAM)、微处理器(MPU)及微控制器(MCU)等,反映了数字IC的现状和水平。
专用IC(ASIC):是指为特定的用户、某种专门或特别的用途而设计的电路。
目前,集成电路产品有以下几种设计、生产、销售模式。
1.IC制造商(IDM)自行设计,由自己的生产线加工、封装,测试后的成品芯片自行销售。
2.IC设计公司(Fabless)与标准工艺加工线(Foundry)相结合的方式。设计公司将所设计芯片最终的物理版图交给Foundry加工制造,同样,封装测试也委托专业厂家完成,最后的成品芯片作为IC设计公司的产品而自行销售。打个比方,Fabless相当于作者和出版商,而Foundry相当于印刷厂,起到产业"龙头"作用的应该是前者。
中国的集成电路产业现状怎么样
信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术等交叉融合正在引发新一轮科技革命和产业变革,将给世界范围内的制造业带来深刻影响。这一变革与中国加快转变经济发展方式、建设制造强国形成历史性交汇,对中国制造业的发展带来了极大的挑战和机遇。
集成电路是制造产业,尤其是信息技术安全的基础。前瞻产业研究院《中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》指出:我国集成电路产业起步晚,存在诸如集成电路设计、制造企业持续创新能力薄弱,核心技术缺失仍然大量依赖进口,与国际先进水平有显着差异。从国家安全角度来看,只有实现了底层集成电路的国产化,我国的信息安全才能得以有效保证。因此在国务院印发《中国制造2025》中将集成电路放在发展新一代信息技术产业的首位。随着中国半导体产业的发展黄金时期的到来,重点企业规模保持快速增长。
在电子行业的众多新兴子行业中,集成电路、北斗产业、传感器、智能家居、LED等有望在本轮升级转型中脱颖而出。从之前的千亿扶持计划,到近期的中国制造2025,中国半导体产业面临着前所未有的发展机遇,只有抓住这个时间窗口才能重新定义全球市场格局。
集成电路技术和产业对中国制造的重要意义
集成电路是工业的“粮食”,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一,是实现中国制造的重要技术和产业支撑。国际金融危机后,发达国家加紧经济结构战略性调整,集成电路产业的战略性、基础性、先导性地位进一步凸显,美国更将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首。
发展集成电路产业既是信息技术产业乃至工业转型升级的内部动力,也是市场激烈竞争的外部压力。中国信息技术产业规模多年位居世界第一,2014年产业规模达到14万亿元,生产了16.3亿部手机、3.5亿台计算机、1.4亿台彩电,占全球产量的比重均超过50%,但主要以整机制造为主。由于以集成电路和软件为核心的价值链核心环节缺失,电子信息制造业平均利润率仅为4.9%,低于工业平均水平1个百分点。目前中国集成电路产业还十分弱小,远不能支撑国民经济和社会发展以及国家信息安全、国防安全建设。2014年中国集成电路进口2176亿美元,多年来与石油一起位列最大宗进口商品。加快发展集成电路产业,对加快工业转型升级,实现“中国制造2025”的战略目标,具有重要的战略意义。
当前中国集成电路产业发展现状
经过改革开放以来30多年的发展,特别是2000年《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》发布以来,中国集成电路市场和产业规模都实现了快速增长。市场规模方面,2014年中国集成电路市场规模首次突破万亿级大关,达到10393亿元,同比增长13.4%,约占全球市场份额的
50%。产业规模方面,2014年中国集成电路产业销售额为3015.4亿元,2001-2014年年均增长率达到23.8%。
技术实力显着增强。系统级芯片设计能力与国际先进水平的差距逐步缩小。建成了7条12英寸生产线,本土企业量产工艺最高水平达40纳米,28纳米工艺实现试生产。集成电路封装技术接近国际先进水平。部分关键装备和材料实现从无到有,被国内外生产线采用,离子注入机、刻蚀机、溅射靶材等进入8英寸或12英寸生产线。
涌现出一批具备国际竞争力的骨干企业。2014年海思半导体已进入全球设计企业前十名的门槛,数据显示,我国设计企业在2014
年全球前五十设计企业中占据了9个席位。中芯国际为全球第五大芯片制造企业,连续三年保持盈利。长电科技位列全球第六大封装测试企业,在完成对星科金朋的并购后,有望进入全球前三名。
制约产业发展的问题和瓶颈仍然突出
主要表现在:
一是产业创新要素积累不足。领军人才匮乏,企业技术和管理团队不稳定;企业小散弱,500多家集成电路设计企业收入仅约是美国高通公司的60-70%,全行业研发投入不足英特尔一家公司。产业核心专利少,知识产权布局结构问题突出。
二是内需市场优势发挥不足。芯片设计与快速变化的市场需求结合不紧密,难以进入整机领域中高端市场。跨国公司间构建垂直一体化的产业生态体系,国内企业只能采取被动跟随策略。
三是“芯片-软件-整机-系统-信息服务”产业链协同格局尚未形成。芯片设计企业的高端产品大部分在境外制造,没有与国内集成电路制造企业形成协作发展模式。制造企业量产技术落后国际主流两代,关键装备、材料基本依赖进口。
中国集成电路产业发展面临的机遇与挑战
当前,全球集成电路产业已进入深度调整变革期,既带来挑战的同时,也为实现赶超提供了难得机遇。从外部挑战看,国际领先集成电路企业加快先进技术和工艺研发,推进产业链整合重组,强化核心环节控制力。不少领域已形成2-3家企业垄断局面。
从发展机遇看,市场格局加快调整,移动智能终端爆发式增长,成为拉动集成电路产业发展的新动力。产业格局面临重塑,云计算、物联网、大数据等新业态引发的产业变革刚刚兴起,以集成电路和软件为基础的产业规则、发展路径、国际格局尚未最终形成。
集成电路技术演进呈现新趋势,制造工艺不断逼近物理极限,新结构、新材料、新器件孕育重大突破。此外,随着信息消费市场持续升级,4G网络等信息基础设施加快建设,中国作为全球最大、增长最快的集成电路市场继续保持旺盛活力,预计2015年市场规模将达1.2万亿元,这些都为中国集成电路产业实现“弯道超车”提供了有利条件。
集成电路产业包括哪些
世界集成电路的发展历史
1947年集成电路产业体系:贝尔实验室肖特莱等人发明了晶体管,这是微电子技术发展中第一个里程碑集成电路产业体系;集成电路
1950年:结型晶体管诞生; 1950年: R Ohl和肖特莱发明了离子注入工艺; 1951年:场效应晶体管发明; 1956年:C S Fuller发明了扩散工艺; 1958年:仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路,开创了世界微电子学的历史; 1960年:H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺; 1962年:美国RCA公司研制出MOS场效应晶体管; 1963年:F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术,今天,95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺; 1964年:Intel摩尔提出摩尔定律,预测晶体管集成度将会每18个月增加1倍; 1966年:美国RCA公司研制出CMOS集成电路,并研制出第一块门阵列(50门); 1967年:应用材料公司(Applied Materials)成立,现已成为全球最大的半导体设备制造公司; 1971年:Intel推出1kb动态随机存储器(DRAM),标志着大规模集成电路出现; 1971年:全球第一个微处理器4004由Intel公司推出,采用的是MOS工艺,这是一个里程碑式的发明; 1974年:RCA公司推出第一个CMOS微处理器1802; 1976年:16kb DRAM和4kb SRAM问世; 1978年:64kb动态随机存储器诞生,不足0.5平方厘米的硅片上集成了14万个晶体管,标志着超大规模集成电路(VLSI)时代的来临; 1979年:Intel推出5MHz 8088微处理器,之后,IBM基于8088推出全球第一台PC; 1981年:256kb DRAM和64kb CMOS SRAM问世; 1984年:日本宣布推出1Mb DRAM和256kb SRAM; 1985年:80386微处理器问世,20MHz; 1988年:16M DRAM问世,1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管,标志着进入超大规模集成电路(VLSI)阶段; 1989年:1Mb DRAM进入市场; 1989年:486微处理器推出,25MHz,1μm工艺,后来50MHz芯片采用 0.8μm工艺; 1992年:64M位随机存储器问世; 1993年:66MHz奔腾处理器推出,采用0.6μm工艺; 1995年:Pentium Pro, 133MHz,采用0.6-0.35μm工艺;集成电路
1997年:300MHz奔腾Ⅱ问世,采用0.25μm工艺; 1999年:奔腾Ⅲ问世,450MHz,采用0.25μm工艺,后采用0.18μm工艺; 2000年:1Gb RAM投放市场; 2000年:奔腾4问世,1.5GHz,采用0.18μm工艺; 2001年:Intel宣布2001年下半年采用0.13μm工艺。 2003年:奔腾4 E系列推出,采用90nm工艺。 2005年:intel 酷睿2系列上市,采用65nm工艺。 2007年:基于全新45纳米High-K工艺的intel酷睿2 E7/E8/E9上市。 2009年:intel酷睿i系列全新推出,创纪录采用了领先的32纳米工艺,并且下一代22纳米工艺正在研发。
我国集成电路的发展历史
我国集成电路产业诞生于六十年代,共经历了三个发展阶段: 1965年-1978年:以计算机和军工配套为目标,以开发逻辑电路为主要产 品,初步建立集成电路工业基础及相关设备、仪器、材料的配套条件; 1978年-1990年:主要引进美国二手设备,改善集成电路装备水平,在“治散治乱”的同时,以消费类整机作为配套重点,较好地解决了彩电集成电路的国产化; 1990年-2000年:以908工程、909工程为重点,以CAD为突破口,抓好科技攻关和北方科研开发基地的建设,为信息产业服务,集成电路行业取得了新的发展。
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