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集成电路产业的现状与发展趋势
姓名：张嘉俊
班级：
040132
学号：
04013222
摘要：
集成电路产业是知识密集、
近年来，
伴随着工艺达到物理极限，<
/p>
摩尔定律失效，
世界集成电路产业发展不
断放缓。
中国集成电路产业远不及欧美等国，
但伴随着全球产业东移
的大潮
，中国的经济稳定增长，巨大的内需市场，以及充裕的人才，
中国集成电路产业已然崛起
成为新的世界集成电路制造中心。
关键词：集成电路摩尔定律
自
1958
年
Jack Kilby
发明的第一个只包含一个双极性晶体管、
三个电阻和一个电容的集成电路到现
今动辄十亿个晶体管的处理器
芯片，短短几十年间，集成电路产业以超乎人类想象的速度
发展。这
一产业著名的经验法则摩尔定律也因此为大家所熟知
[1]
。
摩尔定律由英特尔（
Intel
）创始人之一戈登·摩尔（
Gordon
Moore
器件的数目，约每隔<
/p>
18-24
个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。
正是全球的科学家和工程师们的不懈努力才将摩尔定理一直延
续至今。作为集
成电脑领域的龙头老大，
Intel
代表着最为先进的集
成电路制造工艺，同时引领集成电路的发展潮流。
“Tick
-
Tock”是
Intel
于
2007
年提出的芯片技术发展的战略模
式。
Intel
指出，处理器芯片制程的更新和微架构的更新遵循
“Tick
-
Tock”规律，“Tick”年完成制程的进步，在保证性能几乎
相同的情况
下缩小芯片面积，
降低能耗及发热，
“Tock”年则是更新
微处理器架构提升性能。
Tick
和
Tock
相互交错进行，每两年完成一
次“滴答”循环。
从
Westmer
到
SandyBridge,
再
到
IvyBridge
和
Haswell
，
“Tick
-
Tock”似乎顺风顺水
,
集成电路工艺遵循着摩尔定律按部就
班地发展。直到
Broadwell
因为
14nm
工艺上的困难而难产。< /p>
Intel
最近在公司文档中废止了
“< /p>
Tick-Tock
”
的芯片发展周期，
第
三代
Skylake
架构处理器将在今年第三季度发布，
彻底打破 了“制
程
-
架构”的钟摆节奏。
从下一代
10
纳米制程
CPU
开始，
英特尔 会采
用“制程
-
架构
-
优 化”(PAO)的三步走战略。这已经被一些媒体解读
为摩尔定律的终结，
这一说法暂时还没有被多数人响应，
但不能否认
的是，
CPU
性能的发展确实遇到了瓶颈。
三星去年的
ISSCC
上发表主题演讲表示：
“
5nm
芯片对我们而言
完全没有问题”，而还将继续推进至
5nm
< p>工艺制程，因为他们认为
“根本没有困难”，
而且进一步微细化也有 可能很快实现。
即便如三
星所说，到
5nm
前都没有问题，那
5nm
之后怎么办？
一般认为，
当半导体器件尺寸小到
5nm
时，
其 中载流子的行为规
律需要用量子力学来进行解释，
这意味着现今的半导体 物理知识几乎
失效。学界和产业界认为按照现有技术摩尔定律大概还能进行到
的技术节点。而
7nm
以后，技术的更新将会 需要更长的周期。
随着摩尔定律的终结
,
市场增长放缓
,
生产成本提高，
半导体企业
掀起了并购狂潮，比较大型的如
NXP
收购
Freescal e
，
Avago
并购
Broadcom<
/p>
，
Intel
收购
Altera
，西 部数据收购
SanDisk
，另外小型的
并购更是数不胜
数。
集成电路产业已经是一个成熟行业，设计周期长，研发成本高，<
/p>
由此在这个成熟的产业里，强调成本协同，强调规模经济，成为并购
抱团的主要目的。未来的几年内半导体公司的数量还会进一步减少。
当前集成电路产业现状是“国际产能饱和，国内产能缺乏”
。中
国今年的
半导体芯片消费额已经是世界第一了，
但芯片业依然长期依
赖进口。
目前在半导体领域的前沿研发基本都被欧美和日韩的企业以及
院校所包揽。
新的设计，
新的制造工艺基本都首先由这些国家所提出< /p>
来并实现。作为现代
IT
业的根本基础，最核心的晶元生产 技术基本
为
Intel
，台积电，
Glo bal Foundry
，
IBM
，三星等有限的几家大型
公司所掌握。同时，作为供应链的上游，一些非常关键的设备和材料
供
应商，比如
ASML
，尼康，
3M
，杜邦，也同样 属于欧美日韩体系。
我国集成电路产业发展严重滞后，
集成电路产业十分弱小，
远不
能支撑国民经济和社会发展以及国家信息安
全建设。
中国集成电路产
业无论设计、
芯片，
< p>还是封装测试，其技术水平与国外相比差距甚远。
国家在集成电路领
域投入了大量资源，但似乎收效甚微
大陆的现状基本是：
有着大量的中小型设计公司，
具有满足绝大
多数普通应用场景的设计能
力（比如数模转换，工业控制，小型嵌入