k8凯发官网华为海思都进全球前十了你还不知道半导体到底有哪些?
时间:2024-08-07 00:42:40刚刚说过☆●-▲,半导体元件的类型中占比较大的就是集成电路(Integrated Circuit=●•○-, 简称IC)○☆★,又称为芯片(chip)○•••△○,所以集成电路★□☆•▲、IC◆★□•▲▲、芯片▲☆■◇△、chip在绝大多数情况下指的都是一个东西◇★◁。那么分立器件-★▪,传感器和光电子和集成电路的区别是什么呢▲•◆=?其实就是名字上的集成二字□…,集成电路中的晶体管数量现在都是以亿为单位进行计算的☆●。
这种分类主要是按照工艺制程来进行分类▽▷△•☆。德国的地平线计划光电子集成研究项目□○◇□▼。从华为被传要自己建厂造芯的塔山计划传闻就可以看出○•-△◁,传闻是真也好◇◆-◆●▽,在光电子领域▲•◇▼•,媒体和半导体行业圈都被这个新闻炸弹炸兴奋了▽-,可见社会各界对于国产芯片的期待高居不下k8凯发官网☆…△□•。当然▲▼-=。
同时☆☆,在榜单中▲★,可以看到有6家美国企业(分别是英特尔•★▲●、美光□△=、博通●○••▪=、高通●▲○○◁、英伟达以及德州仪器)▽▷,2家韩国企业(三星和SK海力士)○▽◇,中国大陆1家(华为海思)★○…◇,台湾省1家(台积电)▲☆△○。
就目前全球市场规模来看-•,美○•-、日-▽◆、德三国占据了全球传感器约70%的市场份额▽▷,已经形成了三足鼎立的格局▽•★○,包括博世◇▼、欧姆龙▷▪■○●、德州仪器▼□▼●▪●、ADI这些耳熟能详的企业▲◇。
还有最为人熟知的7nm••◇、14nm芯片◁○•,又可以分为模拟芯片和数字芯片两种▷◇◆•◇,国外入局时间较早■▲,国外从20世纪80年代开始在光子学领域投入了大量精力-●-•◇,它既可以处理模拟信号又能处理数字信号□▼▲▼,现在的芯片也不仅仅是单纯的模拟芯片和数字芯片☆▽,
2018年集成电路▷…•◇、光电子器件●▲、分立器件和传感器的全球市场规模分别为3▪▪=…◇△,933亿美元○•□▷◆◆、380亿美元☆◇▽=、241亿美元和134亿美元■☆▪■•,占4★▽◁=▲,688亿美元半导体市场整体规模的比例分别约为83●★•.9%▪◆、8■□….1%▽=▼◁=、5•-•▪.1%和2▲•--▷◁.9%◁◇□=▲。
与芯片的制造流程类似▷★●…▷=,传感器需要通过设计•■★、制造■●•=◇●、封测等环节△▷□▽◁。而在整个环节中◆△▽▼◇,国内传感器芯片以及敏感元件等环节的自主研发能力较弱▽◁△,仅在传感器芯片上的进口率高达90%多•○◇,同时-▷▪◇□◆,跨国公司在中国 MEMS 传感器市场占比高达 60%▪△•▽□。
因为★■▪☆○◆,通用型的IC并不能满足部分厂商的需求•▪●☆,配备不同的分立器件能够实现对应的功能☆•★;IC的优点是运算快▷■…•,控制性强■•▪☆,但是对于大功率产品来说◆○▲□,单纯IC很难实现▼☆☆□△▪,所以需要分立器件来提高输出功率★…•■;同时◇-△◆,像工厂等一些高温△■■、高压的恶劣环境下○□,IC并不能适应•▼■△▼,同时逻辑简单▪--,此时分立器件可以用来代替IC◇○▪▪◇•。
按照主流的说法来看▼◆=◇★,半导体元件市场主要归为四类◁••○☆,集成电路(芯片)▷○◆☆、光电子-▼◆-•、分立器件和传感器★…▽■◁。
对于分立器件☆•,现在有很多说法□-,笔者的个人理解就是没有封装进集成电路的半导体二极管•■、半导体三极管▽▪▼■◆、电阻=☆□★▪、电容以及逻辑器件等都属于分立器件○◇△-。
宏观来看○-◆★,在2019年全球各地区半导体收入占比中■…••▽◁,美国具有绝对优势☆▲…▼•◁,收入比达到了47%★△,韩国为19%□■▽•…,日本和欧洲各为10%★●,中国台湾省为6%…△△▲▼,中国大陆只有5%☆•。
那么▽◇…◁,芯片的分类方式有很多▲▲●。按照芯片的使用功能来分类的◁•,芯片可分为CPU=△△▽、GPU■◁、FPGA▷◆◁•、SOC◇■▲○、ASIC-▽、存储芯片等等一系列☆•,具体功能可以自行查询=■▪◇□。
虽说这些企业★•●•▪,都是处在半导体领域金字塔顶端△■■,但是这些企业术业有专攻■■▪☆…■,在产业链所担任的角色也是不尽相同▲△■○■。
传感器在半导体中市场规模虽然不大•▽•☆…▼,但是作用不容小视☆•。尤其△◇…○,在物联网时代下▽▲▪,传感器成为收集数据△◁◁、分析数据的基石•▪-=★△。在物联网实际应用场景中■☆,涉及到温湿度☆▷◁△◆、烟雾•▽▪■•、光◇…☆-▽…、空气等各类传感器▷◁,并且有很多场景待开发-▲★★□■。
笔者此前与几家国内传感器厂商交流时发现▼□-••,无一例外◁■,所用的传感器芯片都是国外进口的=◆。并且△◆,他们也不是不想用国产替代▲▼-,而是从目前整个国内半导体产业发展现状来看■-★,几乎是无芯可替☆•。
对于普通老百姓来说…●●◁,最常见的光电子就是普通的LED和OLED等显示设备了▼=▷•,包括打印机里面的发射器和光纤都是应用了光电子技术=▪•△。
说到工艺◁◇▼□●,就不得不提到芯片的制作流程○▽•,大体分为芯片设计→芯片制造→封装测试→整机厂商▲△■▷●◆。在上面所说的2020年前十半导体厂商中★•▼=,英特尔▼★▽、三星☆◇◁●▼▲、SK海力士★△、美光=○★-、德州仪器△△■-,这五家厂商都是属于从芯片设计到封装测试等流程一条龙包揽★★▼☆,博通▪▽、高通☆▪=△▪■、英伟达○••、华为海思则是只负责芯片设计环节●□△,而芯片制造=◆▼▪、封装测试等环节☆▼★▪,则交由台积电等第三方厂商来完成…◆,所以台积电主要业务也就是为高通=□-=◇、华为海思这些芯片设计企业提供芯片制造服务▷□……○。
不过★●,与芯片技术类似◁▷◆-▽•,国内外差距也比较明显●■▼▼▷▼,国内产业链源头的光电子材料▼□◇▲▲、核心光电子器件的制备○△•=…,与发达国家相比存在较大差距◇◆,且 生产 工艺复杂…▽、对外技术依存度高◆▪◁▽○,平均成本和利润率超过整个产品的50%甚至达到70%■◆▲●。
按照信号来分△◇★◇●☆,是假也罢○▲◁▼☆○,光电子主要分为信息光电子(通信••◇▷、大数据计算•◆、人工智能▲△■□■、智能驾驶◆▽▽=、无人机等)■•、能量光电子(固体△★•△、气体△■●■、光纤激光器■▽◇▲☆▷、光伏系统等)◆▷、消费光电子(光显示◇◆、光照明等)◆●…、军用光电子(红外传感等)四大领域◁▽▼●。
需要指出的是=◆●△•●,由于占比的原因★=■,所以很多内容将半导体与集成电路划上了等号△▼,其实实际上并不是那么回事…●=…◇。
从半导体领域来看▪○,不论是集成电路k8凯发官网▪★=,还是传感器△…★△▷▷、光电子○■▼,这些半导体技术国内起步都相对来说较晚…◁,同时◇…■,差距仍然较大●●◇▼◁▽。最近一段时间-▪☆○…-,美国对于华为芯片的制裁◁▷▪,不仅仅只是停留在芯片方面•▪△,与半导体相关的器件都将会成为隐形的定时炸弹……▲=。
在政策层面来看●▷△★•-,前不久国务院正式公布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》△•,对集成电路财税▪■、投融资□•、研究开发•○▽、进出口□●、人才△☆●▪▽、知识产权•-、市场应 用 △▪△▷●、国际合作等八个方面入手★□★。
虽然近来华为海思被美国制裁了▪•▷…▼,但是能看得出海思近几年在芯片领域的发展速度堪称神速--○,国外研究机构IC Insights近日公布2020年上半年(1H20)全球十大半导体(IC和OSD光电◆▷▷▪-,传感器和分立器件)销售排名▷★•□▲★,海思位列第十●▪。
美国宣布的光子集成技术国家战略◁△●,这种芯片的称呼主要依据模拟部分和数字部分的占比大小进行称呼■◁★=。日本部署的光电子融合系统技术开发项目-◆★▲!按照应用领域来分▪☆-▪-▲。
但是◆●▷◆,并不是所有人都知道半导体产业具体有哪些类型★▼=,产业链又是如何布局的…■。
在社会各界和政治层面来看=…,国内半导体产业◇●=▷◆,尤其是芯片等集成电路产业未来将会获得极大的发展动力◁•★=☆▼。
具体来说•☆△■,光电子技术是光子技术和电子技术结合而成△▼,通过光子激发电子或者电子跃迁产生光子▲□●★▲,实现光能与电能转换的新技术-•-。
当然◇★☆=•,国内也有布局◇=-,2011年科技部《国家重大科学研发计划》对高性能纳米光电子器件进行重点支持▽▪•-;2017年发布的《十三五材料创新专项规划》指出大力研发新型纳米光电器件及集成技术•■▷◆==,加强示范应用▲○;2017年工信部正式公布智能制造试点示范项目名单○=◁★,加快发展光电子器件与系统集成产业•▼◁,推动互联网●…◆、大数据●○△、人工智能和实体经济深度融合☆▲;2018年3月科技部十三五《国家重点研发计划》在光电子领域进行部署☆◁•-▽。
当然△▲=☆□○,分立器件也在逐步集成进IC里■◆■,使得IC更小•◇…▽■○,但是分立器件并不会完全消除☆▲▽▼■△。