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关于半导体产业的读书总结

时间: 2021-10-11 08:42:08 | 作者：东环路阿浩 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 106次

关于半导体产业的读书总结

从总的产业内容入手，进而了解现在我国的半导体产业发展与国际半导体市场的博弈，通过封面与序言介绍选择的阅读顺序为：1《芯想事成》陈芳 董瑞丰,2《芯路》冯锦锋 郭启航,3《芯事》。

主要就是辨析清楚两个问题：

1.什么是半导体，和芯片，集成电路的关系

2.制造芯片意味着什么，要做的工作层次

半导体、芯片与集成电路

首先，这三者有一定的层次关系，半导体-->集成电路-->芯片。但是当在谈论现在最受关注的“中国芯”问题时，芯片这个概念被倾注了所有的注意力，以至于有时在此问题上，芯片、集成电路、半导体三者可以划等号，如某标题为“某某技术助力中国‘芯’”、“十四五规划将集成电路划为重点产业”的评论与新闻时，就是在将这三者划等号的谈论。

但要究其细节，严谨的表述，所谓“半导体”，字面意思上来讲，是导电性能介于导体（金属等）和绝缘体（木、陶瓷）之间的材料。也就是说当谈到半导体这个字眼的时候，是从最基本的材料的层面出发，意味着包含了整个电子工业，当然集成电路、芯片的概念会被含于其中。实际上半导体会包含集成电路、分立器件、光电器件、传感器四大类产品，而全集成电路的市场规模占据半导体市场规模的约80%以上。

而集成电路是为了避免用导线逐个连接电子零件，希望结构越简单越好，于是将电路集成起来，顾名思义的“集成”电路。将之集成起来所要完成的任务主要也就是做芯片，于是这两者的等于关系更强。而芯片依照功能，又能分三类为：处理器芯片、记忆储存芯片、特定功能芯片。

从整个发展历程上来讲，时间线应梳理为：（1）1946年第一台电子通用计算机ENIAC所使用的是电子管，1947年贝尔实验室肖克利等人发明了晶体管，因此获得了诺贝尔奖，后来肖克利自己成立公司，但对于管理不在行，公司中出走了“八叛逆”，成立仙童FairChild。（2）1959年德州仪器的杰克基尔比发明了锗集成电路，同年“八叛逆”之一的罗伯特诺伊斯发明了硅集成电路，后者可以使用平面处理技术来实现集成电路的大批量生产，关于集成电路的专利也是德州仪器与仙童分别持有，互相承认，但是其分别持有的内容不一致，前者偏向于概念理论发明、后者偏向于实际工业生产。（3）半导体（集成电路）行业的蓬勃发展时代，诺伊斯与摩尔成立的英特尔公司引领了集成电路处理器芯片的潮流，日韩逐渐占据记忆存储芯片的头部，欧洲在特定功能芯片领域做无冕之王。但总体而言，作为半导体的发源地，美国在该产业几乎每一个细分领域都有很强的实力，虽然并不一定在每个环节都是冠军，但几乎都有强有力的潜在选手。

制造芯片

老生常谈的中国“芯”问题，在制造芯片这一话题上，所遵循的就是将半导体 = 集成电路 = 芯片。而芯片制造，主要分为四块内容：材料、设计、制造、封装测试。

首先是材料上，要有超纯水、高纯气体、超净高纯气体以及制造原材料硅锭，在这一领域传统的化工强国已经完全瓜分市场，尤其以日本的信越化学、美国的泛林科技为代表。

在设计上，即如果芯片是一座四四方方的小城市，设计人员则是为他设计交通路网与高楼大厦，只不过这样的设计在近年来已是3D的，应该借助一定的EDA辅助工具来完成。设计工具的提供者主力也是美国企业，如新思科技。设计之前应确定的架构如x86/ARM又会有相应的授权者存在，亦主要是美国企业。设计上的知名厂商便有华为海思、苹果、高通、联发科、紫光展锐、英特尔与AMD等。另有的厂商如三星、英特尔是设计制造环节都能自主完成，自己有晶圆厂，对于芯片供应链的控制能力强，这样的厂商为IDM产商，即既有饭又有碗；而目前更为主流的做法为，一方只“做饭”一方只“做碗”，两者合作制造芯片的Fabless-Foundry模式，设计者即为“做饭”者，制造者为“碗”的提供者

制造领域，要联动到前者的材料领域厂商，也有相应的工具提供者，其中的先进工艺厂商荷兰ASML阿斯麦更是在5nm光刻领域实现垄断，另有许多欧洲与日本厂商如德国蔡司光学、日本尼康佳能等在此领域默默发力。制造厂商则是经常提到的台积电、三星、中芯国际等，封装与测试环节一般同时由一个厂商完成，而这些产商寄生于制造厂的周边，做“喝汤”的角色，其内部的企业也最不知名，没有出现垄断的局面。制造领域的门槛极高，工艺上有国际巨头的垄断存在，整个环节高度全球化，生产链高度绑定联动。

如上可见，在系统化的了解半导体产业之前，在实际生活中，即会接触到很多的概念与产商的名字，但是无法去分清诸如半导体、集成电路、芯片之间的关系。会看到苹果发布了ARM架构的A15、M1处理器、华为海思的麒麟9000系列、高通骁龙系列，英特尔与AMD

的x86处理器，英伟达的GPU，有台积电中芯国际的新闻，阿斯麦由于美国限制不能销往中国大陆的消息。但是这些信息在概念里是完全的混沌，不知道有芯片有各种类型的，要区分移动端与PC端，架构上有x86与ARM之分，同是设计制造领域的EDA工具、光刻机、制造厂商又有一定的结构关系。没有层次关系于是自然无法对此进行理解与分析了。

另外的启示：

1.仙童公司--创业--硅谷

仙童公司的8名主要成员本身就能力出众，在半导体领域刚发展的时候有很多的技术见解，于是在市场竞争中极具优势，这些志同道合又有能力的人聚集在一起选择创业固然成功的概率是极大的。就创业地点而言，在西海岸，临近斯坦福大学，本就是斯坦福大学为了解决财务问题所划分出来的地皮，美国西海岸相对东海岸，尽管没有那么浓厚的学术氛围和产业积累，但自由的气息更为强烈，于是得以作为产学研融合的一个典例，后来陆陆续续进入这块地区的人与企业一同努力加上斯坦福的人才供给，新的金融操作——风险投资的发明，最终成就了地名——硅谷。

2.对于摩尔定律

摩尔定律即是说：在相同的面积下，每18个月晶体管的数量就要翻一番，或者计算性能就会翻一番。这不是客观的规律，而是对于规律的小结，称为“定律”只是字面意思而已，况且今天我们知道在半导体制造上遇到了新的工艺上与物理上的问题，这个规律不会严格的线性的延续下去。但是在近年来的ARM架构芯片领域内，以苹果手机的SOC芯片A系列为例，仍然是循这个规律发展的，于是不得令人对于摩尔定律感到震撼。

文章标题: 关于半导体产业的读书总结
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文章标签：半导体  读书笔记  半导体产业
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