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集成电路诞生60周年,中国IC产业迎来新机遇

来源:OFweek高科技门户 编辑:马路锋 浏览量:64 发布时间:2018-09-15

文章摘要:

       今年是集成电路诞生60周年,对于中国半导体行业而言也是意义非凡的一年。一方面,美日韩等全球知名企业加速产业布局,以加强自己在业内的地位和话语权;另一方面,物联网、人工智能的发展,中国集成电路产业迎来了最好的机遇,抓住了这个机会,实现“弯道超车”未为不可。


  世界上第一块集成电路的诞生历程


  在1958年,美国德州仪器公司青年工程师基尔比成功地实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想,他将锗晶体管在内的五个元器件集成在一起,基于锗材料制作了一个叫做相移振荡器的简易集成电路,这就是世界上第一块集成电路的诞生过程,而这一天,被视为集成电路的诞生日,这枚小小的芯片,开创了电子技术历史的新纪元。


  集成电路的应用非常广泛


  集成电路经过特种电路设计,利用半导体加工工艺,集成于一小块半导体(如硅、锗等)晶片上的一组微型电子电路。集成电路在体积上,单片集成电路可比同样功能的分立电路小数倍,在结构上,集成电路非常紧凑,可使多达数十亿的晶体管等元件存在于一个人类指甲大小的面积上。


  随着半导体优越的技术性能、半导体设备制造技术的飞速发展、集成电路高效率的大规模生产以及采用结构单元的电路设计方式,使标准化集成电路迅速取代了过去运用分立元件的传统电路设计。


  如今集成电路已被广泛应用于所有电子设备,并推动了电子时代的到来,传媒、教育、娱乐、医疗、军工、通讯等各领域的发展均离不开性能卓越的集成电路设备。同时正因IC低成本、高性能的特质,才使得计算机、移动电话以及其他家用电子电器变为当今社会生活中不可或缺的组成部分。


  集成电路产业的三次变革


  一、电脑元件的标准化


  1960年至1970年,系统厂商包办了所有的设计和制造,随着电脑的功能要求越来越多,整个设计过程耗时较长,使得部分系统厂商产品推出时便已落伍,因此,有许多厂商开始将使用的硬件标准化,1970年左右,微处理器、存储器和其他小型IC元件逐渐标准化,也由此开始区分系统公司与专业集成电路制造公司。


  二、ASIC(特殊应用集成电路)技术的诞生


  虽然有部分集成电路标准化,但在整个电脑系统中仍有不少独立IC,过多的IC使得运行效率不如预期,ASIC技术应运而生,同时系统工程师可以直接利用逻辑门元件资料库设计IC,不必了解晶体管线路设计的细节部分,设计观念上的改变使得专职设计的Fabless公司出现,专业晶圆代工厂Foundry的出现填补了Fabless公司需要的产能。


  三、IP(集成电路设计知识产权模块)的兴起


  由于半导体制程的持续收缩,使得单一晶片上的集成度提高,如此一来,只是用ASIC技术,很难适时推出产品,此时IP概念兴起,将具有某种特定功能的电路固定化,当IC设计需要用到这项功能时,可以直接使用这部分电路,随之而来的是专业的IP与设计服务公司的出现。

 

       中国集成电路产业起步于50年代中期,1956年,我国成功研制出了首批半导体器件——锗合金晶体管;1961年,我国第一个集成电路研制课题组成立;1965年,我国第一代单片集成电路在北京、石家庄和上海等地相继问世。


  中国集成电路市场是全球最大的集成电路市场,其需求比例占全球的62.8%。在这强大的市场需求背景下,国家出台相关政策的大力支持集成电路产业发展,根据税收新政要求,2018年1月1日后投资新设的集成电路线宽小于130纳米,且经营期在10年以上的集成电路生产企业或项目,第一年至第二年免征企业所得税,第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税,并享受至期满为止。


  近年来,我国集成电路产业保持高速增长,技术创新能力不断提高,骨干企业实力大幅增强,产业发展支撑能力显着提升。


  总体来看,中国集成电路产业正在向技术含量较高的方向发展,产业结构更加趋于优化合理。一个典型的表现是芯片设计业占比不断提高。由于技术门槛相对较低、投资较小、见效快,长期以来,封测产业在中国集成电路产业中一直占据着较高的比重。随着国内芯片设计企业的实力逐步增强,设计业占产业链的比重稳步增加,从2015年起在产业中的比重超过了封测业。


  中国IC企业将走向世界


  集成电路产业是全球化的产业,伴随国际集成电路产业的转移,中国集成电路市场在全球占比将越来越大。由于国内基础水平相对薄弱,中国半导体装备和材料产品能够自主供应不超过10%(按照金额计算),在建立半导体生产线时经常面临设备、材料短缺问题,目前投资受益的很多是国外的装备和材料企业,因此要寻找一个更好合作模式。未来的一个大趋势是一个国内IC企业的全球化,不是说中国公司收购外国企业再转化为国内公司,而是中国企业走出去成长为国际化大公司。 

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