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半導(dǎo)體芯片應(yīng)用領(lǐng)域不斷延伸,行業(yè)迎來(lái)發(fā)展契機(jī)

2021-04-30 09:25 儀表網(wǎng)

導(dǎo)讀:集成電路是微處理器或多核處理器的核心,可以控制計(jì)算機(jī)到手機(jī)到數(shù)字微波爐的一切。

芯片是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),也是各國(guó)在高科技競(jìng)爭(zhēng)中的必爭(zhēng)之地。目前,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)駛?cè)肟燔?chē)道,年均復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)20%。2019年,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)7000多億元,同比增長(zhǎng)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(jì)算機(jī)到手機(jī)到數(shù)字微波爐的一切。雖然設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一個(gè)復(fù)雜集成電路的成本非常高,但是當(dāng)分散到通常以百萬(wàn)計(jì)的產(chǎn)品上,每個(gè)集成電路的成本小化。集成電路的性能很高,因?yàn)樾〕叽鐜?lái)短路徑,使得低功率邏輯電路可以在快速開(kāi)關(guān)速度應(yīng)用。

這些年來(lái),集成電路持續(xù)向更小的外型尺寸發(fā)展,使得每個(gè)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(jiàn)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(biāo)改善了,單位成本和開(kāi)關(guān)功率消耗下降,速度提高。但是,集成納米級(jí)別設(shè)備的IC也存在問(wèn)題,主要是泄漏電流。因此,對(duì)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(xué)的尖銳挑戰(zhàn)。這個(gè)過(guò)程和在未來(lái)幾年所期望的進(jìn)步,在半導(dǎo)體技術(shù)路線圖中有很好的描述。

僅僅在其開(kāi)發(fā)后半個(gè)世紀(jì),集成電路變得無(wú)處不在,計(jì)算機(jī)、手機(jī)和其他數(shù)字電器成為社會(huì)結(jié)構(gòu)不可缺少的一部分。這是因?yàn)?,現(xiàn)代計(jì)算、交流、制造和交通系統(tǒng),包括互聯(lián)網(wǎng),全都依賴(lài)于集成電路的存在。甚至很多學(xué)者認(rèn)為有集成電路帶來(lái)的數(shù)字革命是人類(lèi)歷史中重要的事件。IC的成熟將會(huì)帶來(lái)科技的大躍進(jìn),不論是在設(shè)計(jì)的技術(shù)上,或是半導(dǎo)體的工藝突破,兩者都是息息相關(guān)。

“中國(guó)政府堅(jiān)定不移地實(shí)行開(kāi)放政策,穩(wěn)定對(duì)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?guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)輪值主席、安森美半導(dǎo)體總裁傑克信表示,集成電路是性的業(yè)務(wù),沒(méi)有一個(gè)國(guó)家能夠獨(dú)立提供整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。半導(dǎo)體行業(yè)依靠市場(chǎng)和供應(yīng)鏈蓬勃發(fā)展,需要開(kāi)放的貿(mào)易與創(chuàng)新,這既是成功的基石,也是消費(fèi)者繼續(xù)享受科技福祉的必要前提。

今年上半年,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)依然保持了16%的增長(zhǎng),體現(xiàn)了極強(qiáng)的發(fā)展韌勁,設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、裝備、材料全產(chǎn)業(yè)鏈能力不斷提升,跨學(xué)科、跨領(lǐng)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(chē)等新興技術(shù)應(yīng)用的興起,不少與會(huì)人士認(rèn)為,新場(chǎng)景、新技術(shù)催生的“芯”需求勢(shì)不可擋。

集成電路市場(chǎng)在過(guò)去三十多年中保持了高速發(fā)展,年均增長(zhǎng)速度達(dá)到9%。張立認(rèn)為,展望未來(lái),傳統(tǒng)電子設(shè)備中,芯片的價(jià)值會(huì)持續(xù)增加,5G、人工智能、自動(dòng)駕駛等新興領(lǐng)域是未來(lái)芯片市場(chǎng)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。預(yù)計(jì)到2030年,集成電路市場(chǎng)的規(guī)模有望達(dá)到一萬(wàn)億美元。

半導(dǎo)體芯片的應(yīng)用領(lǐng)域

半導(dǎo)體芯片通常也可稱(chēng)為集成電路,是指在半導(dǎo)體片材上進(jìn)行浸蝕、布線、制成的能實(shí)現(xiàn)某種功能的半導(dǎo)體器件。不只是硅芯片,常見(jiàn)的還包括砷化鎵、氮化鎵、碳化硅等半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體制造的過(guò)程就是“點(diǎn)石成金”的過(guò)程,主要是對(duì)硅晶圓的一系列處理,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)外延生長(zhǎng)、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(lǐng)域:

在可再生能源領(lǐng)域,在將風(fēng)電和太陽(yáng)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(dòng)汽車(chē)、綠色電子照明等新興領(lǐng)域正在成為功率器件市場(chǎng)應(yīng)用的新熱點(diǎn),需求強(qiáng)勁。

2、信息通訊設(shè)備領(lǐng)域:

增強(qiáng)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(xué)衛(wèi)星的功率和通訊系統(tǒng);點(diǎn)到點(diǎn)通信、衛(wèi)星通信、各種雷達(dá)和新型工業(yè)/醫(yī)療應(yīng)用都將從這些大功率氮化鎵器件的應(yīng)用中獲益。

3、4C產(chǎn)業(yè):

國(guó)內(nèi)各主要IT產(chǎn)品仍將保持旺盛的市場(chǎng)需求,筆記本電腦、顯示器、打印機(jī)、電視機(jī)、組合音響、激光視盤(pán)機(jī)等傳統(tǒng)產(chǎn)品以及新興汽車(chē)電子均將在未來(lái)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)。隨著全球空調(diào)、節(jié)能電機(jī)等電子產(chǎn)品產(chǎn)能向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移,功率半導(dǎo)體的需求也將成倍地增加。

4、智能電網(wǎng)領(lǐng)域:

功率半導(dǎo)體在提高整個(gè)電力供應(yīng)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(guān)重要的作用。