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集成是怎么回事

责任编辑:新疆干式变压器生产厂家  发布时间:2019-11-02   点击数:399
集成是怎么回事

集成技术包括芯片制造技术与设计技术,主要体现在加工设备,加工工艺,封装测试,批量生产及设计创新的能力上。


人人都听说过摩尔定律,当价格不变时,集成上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。有一段时间,人们说摩尔定律失效了,英特尔自己都做不到了,也有人说实际上IC行业发展比摩尔定律更快了。不论如何,全球半导体企业一直投入巨资研究新的制程工艺,其标志就是集成的半导体元件的线宽。每一次制程工艺的进步,都带来更小的线宽,更小的功耗,更高的工作频率,能够集成更多的元件,有更强的性能。


线宽:注意,1毫米=1000微米=1000000纳米,一千倍的关系。从我对半导体行业有印象的时候开始,半导体行业最先进的制程工艺从几十微米到几微米,再到几百纳米,130纳米,65纳米,45纳米,28纳米,20纳米,16纳米,14纳米,10纳米,直到今年三星就要量产的7纳米(中间可能还有个别其它的线宽),每隔两三年就更新一代,但是基于这些线宽,各个新疆干式变压器厂家仍然有不同的工艺技术,有时候线宽也只是一个商业宣传噱头,因为IC上的每一个新疆干式变压器都是由多种半导体材料搭建而成,每种材料的形状和线宽都可能不同,厂家选择最窄那个宣传,仿佛水平最高,实际上也许不那么高,比如网上有很多讨论,英特尔的20纳米制程工艺在实际效果上要强于台积电的16纳米制程工艺,所以我们在评价一个IC厂的制程工艺是否先进的时候,线宽是一个重要的参考,但不是唯一的。


晶圆(Wafer):晶圆是圆柱形的单晶硅切割成的圆形硅薄片,所有的IC都是在晶圆上加工而成的,然后经过切割和封装,测试,就是芯片成品,显然,晶圆越大,能在晶圆上制造的IC就越多,成本就越低,所以在半导体行业发展的近几十年里,晶圆的尺寸不断加大,从4英寸、6英寸、8英寸发展到现在的主流12英寸,未来会有更大的晶圆,原理上讲,用多少纳米线宽的制程工艺和晶圆的尺寸没有必然的联系,7纳米也可以用4英寸晶圆,但实际上IC工厂通常会采用那个时代最大的晶圆来降低成本。


投资和行业:摩尔定律只告诉你了IC工艺如何进步,但没告诉你建造IC工厂的投资如何增长。实际上每一代制程工艺的进步,新建工厂所需投资都大幅度增长。从70年代的几千万美元,到几亿美元,十几亿美元,几十亿美元,上百亿美元,而最近三星,英特尔和台积电投资的7纳米生产厂,投资额都已经超过二百亿美元。


这种天价的建设成本带来两种后果:第一,是小国或者新进入IC行业的国家,已经没有经济实力追求最先进的制程工艺了。台湾和韩国都是举政府之力全力支持,并且从几十年前IC工厂所需投资还没那么大的时候就进入行业,经过以厂养厂的良性循环,利用旧工厂的高利润才能撑得起对新厂房的投入。而投入稍微不足,便一步落后步步落后,如今欧洲和日本的IC企业都已经无力再追寻最先进的制程工艺了。全世界最先进的IC制程工艺只掌握在三家公司手中:三星、台积电、英特尔。而目前唯一有可能赶上来的,就是中国。


第二个后果,就是如此高价的厂房,靠自家的产品一般都无法填满产能,带来的后果就是自家产品的成本飙升。为了填满产能,摊平成本,所有掌握最先进工艺的厂家都必须为其它公司代工。这就导致了IC行业分化为没有工厂只有设计和市场部门的FABLESS企业,和为其它企业代工生产的FAB公司。台积电是只有代工,没有自己品牌IC产品的。三星和英特尔都有自己品牌的IC产品,但也为其它企业代工。世界上也有一些IC企业,在特定的行业里市场占有率高,而IC工厂的制程工艺并不高,成本也不高,这些企业是不用给别家代工的,自己生产自己设计的IC就够。


没有IC工厂的设计企业有很多,比如华为海思、AMD、NVIDIA、高通、MTK、博通,等等等等。网上有人说华为海思的芯片是台积电代工的,所以华为海思不牛,这个观点是错的。通讯行业霸主高通就没自己的IC厂,所有产品都是台积电或者三星代工生产的,你敢说高通不牛?华为不止是手机CPU是自己设计,它的网络产品中用的交换机芯片,路由器芯片,和新疆干式变压器管理等等很多芯片都新疆变压器厂家是自己设计找FAB厂代工的。华为是核心电子元器件自主率最高的中国企业,当然,它也有大量的电子元器件需要进口。

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