IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

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一、IC的分類

IC按功能可分為：數(shù)字IC、模擬IC、微波IC及其他IC，其中，數(shù)字IC是近年來應(yīng)用最廣、發(fā)展最快的IC品種。數(shù)字IC就是傳遞、加工、處理數(shù)字信號的IC，可分為通用數(shù)字IC和專用數(shù)字IC。

通用IC：是指那些用戶多、使用領(lǐng)域廣泛、標(biāo)準(zhǔn)型的電路，如存儲器（DRAM）、微處理器（MPU）及微控制器（MCU）等，反映了數(shù)字IC的現(xiàn)狀和水平。

專用IC（ASIC）：是指為特定的用戶、某種專門或特別的用途而設(shè)計的電路。

目前，集成電路產(chǎn)品有以下幾種設(shè)計、生產(chǎn)、銷售模式。

1．IC制造商（IDM）自行設(shè)計，由自己的生產(chǎn)線加工、封裝，測試后的成品芯片自行銷售。

2．IC設(shè)計公司（Fabless）與標(biāo)準(zhǔn)工藝加工線（Foundry）相結(jié)合的方式。設(shè)計公司將所設(shè)計芯片最終的物理版圖交給Foundry加工制造，同樣，封裝測試也委托專業(yè)廠家完成，最后的成品芯片作為IC設(shè)計公司的產(chǎn)品而自行銷售。打個比方，F(xiàn)abless相當(dāng)于作者和出版商，而Foundry相當(dāng)于印刷廠，起到產(chǎn)業(yè)"龍頭"作用的應(yīng)該是前者。

二、世界集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化及其發(fā)展歷程

自1958年美國德克薩斯儀器公司(TI)發(fā)明集成電路（IC）后，隨著硅平面技術(shù)的發(fā)展，二十世紀(jì)六十年代先后發(fā)明了雙極型和MOS型兩種重要的集成電路，它標(biāo)志著由電子管和晶體管制造電子整機的時代發(fā)生了量和質(zhì)的飛躍，創(chuàng)造了一個前所未有的具有極強滲透力和旺盛生命力的新興產(chǎn)業(yè)集成電路產(chǎn)業(yè)。

回顧集成電路的發(fā)展歷程，我們可以看到，自發(fā)明集成電路至今40多年以來，"從電路集成到系統(tǒng)集成"這句話是對IC產(chǎn)品從小規(guī)模集成電路（SSI）到今天特大規(guī)模集成電路（ULSI）發(fā)展過程的最好總結(jié)，即整個集成電路產(chǎn)品的發(fā)展經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的板上系統(tǒng)（System-on-board）到片上系統(tǒng)（System-on-a-chip）的過程。在這歷史過程中，世界IC產(chǎn)業(yè)為適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和市場的需求，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了三次變革。

第一次變革：以加工制造為主導(dǎo)的IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級階段。

70年代，集成電路的主流產(chǎn)品是微處理器、存儲器以及標(biāo)準(zhǔn)通用邏輯電路。這一時期IC制造商（IDM）在IC市場中充當(dāng)主要角色，IC設(shè)計只作為附屬部門而存在。這時的IC設(shè)計和半導(dǎo)體工藝密切相關(guān)。IC設(shè)計主要以人工為主，CAD系統(tǒng)僅作為數(shù)據(jù)處理和圖形編程之用。IC產(chǎn)業(yè)僅處在以生產(chǎn)為導(dǎo)向的初級階段。

第二次變革：Foundry公司與IC設(shè)計公司的崛起。80年代，集成電路的主流產(chǎn)品為微處理器（MPU）、微控制器（MCU）及專用IC（ASIC）。這時，無生產(chǎn)線的IC設(shè)計公司（Fabless）與標(biāo)準(zhǔn)工藝加工線（Foundry）相結(jié)合的方式開始成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新模式。

隨著微處理器和PC機的廣泛應(yīng)用和普及（特別是在通信、工業(yè)控制、消費電子等領(lǐng)域），IC產(chǎn)業(yè)已開始進(jìn)入以客戶為導(dǎo)向的階段。一方面標(biāo)準(zhǔn)化功能的IC已難以滿足整機客戶對系統(tǒng)成本、可靠性等要求，同時整機客戶則要求不斷增加IC的集成度，提高保密性，減小芯片面積使系統(tǒng)的體積縮小，降低成本，提高產(chǎn)品的性能價格比，從而增強產(chǎn)品的競爭力，得到更多的市場份額和更豐厚的利潤；另一方面，由于IC微細(xì)加工技術(shù)的進(jìn)步，軟件的硬件化已成為可能，為了改善系統(tǒng)的速度和簡化程序，故各種硬件結(jié)構(gòu)的ASIC如門陣列、可編程邏輯器件（包括FPGA）、標(biāo)準(zhǔn)單元、全定制電路等應(yīng)運而生，其比例在整個IC銷售額中1982年已占12％；其三是隨著EDA工具（電子設(shè)計自動化工具）的發(fā)展，PCB設(shè)計方法引入IC設(shè)計之中，如庫的概念、工藝模擬參數(shù)及其仿真概念等，設(shè)計開始進(jìn)入抽象化階段，使設(shè)計過程可以獨立于生產(chǎn)工藝而存在。有遠(yuǎn)見的整機廠商和創(chuàng)業(yè)者包括風(fēng)險投資基金（VC）看到ASIC的市場和發(fā)展前景，紛紛開始成立專業(yè)設(shè)計公司和IC設(shè)計部門，一種無生產(chǎn)線的集成電路設(shè)計公司（Fabless）或設(shè)計部門紛紛建立起來并得到迅速的發(fā)展。同時也帶動了標(biāo)準(zhǔn)工藝加工線（Foundry）的崛起。全球第一個Foundry工廠是1987年成立的臺灣積體電路公司，它的創(chuàng)始人張忠謀也被譽為"晶芯片加工之父"。

第三次變革："四業(yè)分離"的IC產(chǎn)業(yè)90年代，隨著INTERNET的興起，IC產(chǎn)業(yè)跨入以競爭為導(dǎo)向的高級階段，國際競爭由原來的資源競爭、價格競爭轉(zhuǎn)向人才知識競爭、密集資本競爭。以DRAM為中心來擴(kuò)大設(shè)備投資的競爭方式已成為過去。如1990年，美國以Intel為代表，為抗?fàn)幦毡拒S居世界半導(dǎo)體榜首之威脅，主動放棄DRAM市場，大搞CPU，對半導(dǎo)體工業(yè)作了重大結(jié)構(gòu)調(diào)整，又重新奪回了世界半導(dǎo)體霸主地位。這使人們認(rèn)識到，越來越龐大的集成電路產(chǎn)業(yè)體系并不有利于整個IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展，"分"才能精，"整合"才成優(yōu)勢。于是，IC產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向高度專業(yè)化轉(zhuǎn)化成為一種趨勢，開始形成了設(shè)計業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)、測試業(yè)獨立成行的局面（如下圖所示），近年來，全球IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越顯示出這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。如臺灣IC業(yè)正是由于以中小企業(yè)為主，比較好地形成了高度分工的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，故自1996年，受亞洲經(jīng)濟(jì)危機的波及，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)生產(chǎn)過剩、效益下滑，而IC設(shè)計業(yè)卻獲得持續(xù)的增長。

特別是96、97、98年持續(xù)三年的DRAM的跌價、MPU的下滑，世界半導(dǎo)體工業(yè)的增長速度已遠(yuǎn)達(dá)不到從前17％的增長值，若再依靠高投入提升技術(shù)，追求大尺寸硅片、追求微細(xì)加工，從大生產(chǎn)中來降低成本，推動其增長，將難以為繼。而IC設(shè)計企業(yè)更接近市場和了解市場，通過創(chuàng)新開發(fā)出高附加值的產(chǎn)品，直接推動著電子系統(tǒng)的更新?lián)Q代；同時，在創(chuàng)新中獲取利潤，在快速、協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)上積累資本，帶動半導(dǎo)體設(shè)備的更新和新的投入；IC設(shè)計業(yè)作為集成電路產(chǎn)業(yè)的"龍頭"，為整個集成電路產(chǎn)業(yè)的增長注入了新的動力和活力

spy007868

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