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　　半导体材料的运用是芯片能将人类带向信息时代的根本原因ღ★。在此之前ღ★，人类只能用机械开关控制电ღ★，而半导体被发现之后ღ★，人类实现了用电控制电（在施加电压变化的情况下ღ★，半导体能在导体和绝缘体之间切换）ღ★。

　　这就好比之前你每次回家都要掏钥匙开锁才能进门ღ★，现在ღ★，却有种神奇的魔法能让大门在你准备进来的那一瞬间消失ღ★，又在你进来之后ღ★，自动恢复ღ★。

　　但是想要实现复杂的控制ღ★，仅有一个晶体管并不够ღ★，必须将很多晶体管连到电路中ღ★，而其中最有效的办法就是采用集成电路——在半导体底衬底上用激光直接刻出线路ღ★。

　　至于为什么一系列开关连接到一起ღ★，就能实现计算btchina联盟ღ★、存储的功能ღ★，是因为计算机中所有智能的运算ღ★，都能还原成最基本的0和1ღ★，分别对应晶体管电流的中断和连接ღ★。因此ღ★，晶体管数目越多ღ★，芯片能处理的运行越复杂ღ★。

　　会ღ★，从目之所及的消费电子ღ★、家用电器ღ★，到正在风口上的新能源汽车ღ★，芯片越来越成为电子设备上不可或缺的器件之一ღ★。

　　芯片的版图设计就像建筑工程里的施工图AG凯发下载ღ★，按照图纸厂商就可以开始生产ღ★。产业链上游的芯片设计是知识密集型行业ღ★，需要经验丰富的尖端人才ღ★，这个领域的巨头企业有美国的高通ღ★、英伟达ღ★、超微等ღ★。

　　与设计阶段紧密相连的一个关键工艺是被称之为“芯片之母”的EAD（电子设计自动化）软件ღ★，这是芯片设计过程中必须使用到的软件ღ★，并且EDA软件的算法会直接决定芯片设计的优劣ღ★。

　　因此EDA软件也是芯片产业中最容易被“卡脖子”的关键领域ღ★，目前美国企业楷登电子（Cadence）ღ★、新思科技（Synopsys）和明导国际公司（Mentor graphic）是EDA软件三大龙头企业ღ★，占据了全球78%和中国77%的市场份额ღ★。

　　制造环节是投入巨大ღ★，进入门槛极高的一环ღ★。在这方面占据全球超一半产能的企业是中国台湾的台积电ღ★，目前台积电最先进工艺可将制程推进到5nm级别ღ★，而国内以中芯国际为代表的晶圆代工厂能实现量产的制程是14纳米ღ★。

　　在制造环节ღ★，想要将设计的电路从版图转移到硅片上ღ★，依靠的工艺是光刻ღ★，这就少不了另一个关键设备——光刻机ღ★，其中最高端的EUV（极紫外线光刻机）只有荷兰的阿斯麦尔（ASML Holding N.V）能生产ღ★。

　　国内封装业起步早ღ★、发展快ღ★，目前在全球已经具备一定的竞争力ღ★。2020年全球前十大封测企业中ღ★，中国大陆企业长电科技ღ★、通富微电和华天科技分别位列3ღ★、6ღ★、7名ღ★。

　　三个环节中ღ★，设计是创新需求最高ღ★，变化最快ღ★，附加值最高的部分ღ★，占据产业链条中超一半的附加值（53%）ღ★，远高于制造（24%）ღ★、封测（6%）和设备（11%）等环节ღ★，而美国btchina联盟ღ★、荷兰ღ★、日本ღ★、韩国ღ★、中国台湾占据着芯片产业链中附加值更高的设计ღ★、制造和设备环节ღ★。

　　如果一家芯片企业可以同时独立完成芯片的设计ღ★、制造和封装ღ★，其采用的是IDM（Integrated Device Manufacture）的生产模式ღ★。IDM模式的优势在于资源的内部整合ღ★，美国的英特尔ღ★、德州仪器和韩国的三星便是全球最具代表性的IDM企业ღ★。

　　不过ღ★，由于芯片生产的每个环节都有极高的技术要求和进入门槛ღ★，尤其是在生产高端芯片的赛道上ღ★，因此ღ★，分工协作是目前芯片产业的主流ღ★。

　　相应的分工模式有Fabless模式ღ★，即专注于芯片设计业务ღ★，将生产ღ★、测试AG凯发下载ღ★、封装等环节外包ღ★，以及Foundry模式ღ★，只负责制造ღ★、封测的一个或多个环节ღ★，不负责芯片设计但可以同时为多家设计公司提供服务ღ★。

　　正因为芯片生产的每一步都需要非常高精尖的技术支持ღ★，并且每个环节都有把持该项前沿工艺的龙头企业和国家ღ★，因此中国在实现高端芯片比如手机处理器芯片的制造上ღ★，依旧道阻且长ღ★。

　　此外ღ★，目前全球半导体设备市场主要被美国及日本垄断ღ★，中国半导体制造设备整体自给率比较低ღ★，尤其在光刻ღ★、涂胶显影等尖端设备方面AG凯发下载ღ★，国产化率均在5%以下ღ★。

　　除设备ღ★，半导体生产还会用到大量的材料ღ★，而日本是全球半导体材料的龙头ღ★，在全球半导体材料市场占有的综合份额高达52%ღ★，生产半导体必备的19种材料都离不开日本企业的生产ღ★，与此同时ღ★，国内半导体材料的自给率整体不高ღ★，其中光刻胶ღ★、电子特气国产化率同样不足5%ღ★。

　　ღ★，根据美国半导体产业协会（SIA）发布的数据ღ★，2021年全球售出1.15万亿颗芯片ღ★，销售额达到创纪录的5559亿美元ღ★，其中在中国市场的销售额同比增长27.1%至1925亿美元ღ★。

　　作为后起之秀ღ★，中国的芯片产业虽然在短期内难以实现EDA软件ღ★、光刻机尖端制程等工艺的自主突破ღ★，但巨大的市场规模同样是发展芯片产业的关键要素ღ★，叠加资本投入和产业人才ღ★，在国际环境较好的情况ღ★，中国芯片产业在未来一段时间内实现快速追赶并非不可能btchina联盟ღ★。

　　根据半导体行业协会的数据显示ღ★，截止2021年底ღ★，中国Fabless企业达到2810家ღ★，同比增长27%ღ★，销售额超4500亿元ღ★，其中销售规模比较大的企业有华为海思ღ★、豪威集团ღ★、中兴微电子ღ★、紫光展锐ღ★、比特大陆ღ★、汇顶科技ღ★、兆易创新ღ★、华大半导体ღ★、瑞芯微ღ★、全志科技等btchina联盟ღ★。

　　此外ღ★，有专家认为目前国内芯片产业发展还有两个关键的机遇窗口ღ★。一个是在成熟制程领域AG凯发下载ღ★，并非所有领域的芯片运用都需要最先进制程ღ★，汽车领域大部分芯片都可以由28nm以上的成熟制程满足ღ★。

　　据IC Insights的数据ღ★，2021年ღ★，28nm及以上的成熟制程工艺所制造的芯片ღ★，在芯片市场中仍然占有近50%的份额ღ★。近年来ღ★，台积电ღ★、三星等多家芯片制造厂商也将成熟制程芯片作为主战场ღ★，纷纷扩产ღ★，可见成熟制程的市场占比十分巨大ღ★，仍有较大发展空间ღ★。

　　另一个机遇是ღ★，随着摩尔定律极限的逼近ღ★，领先企业在制程推进上可能快要跑到终点ღ★。一直以来ღ★，晶体管的性能水平几乎就代表了芯片的性能水平ღ★，工艺越先进的芯片ღ★，晶体管的沟道越短AG凯发下载ღ★，即制程越短ღ★。

　　这类器件最大的优势是电子在其中的传输速度比在硅材料当中要更快ღ★。这样ღ★，就算不把器件制程做到5纳米ღ★，器件也能达到同样的信息处理效率和低功耗ღ★。运用新材料ღ★，也可以有效延缓上文中提到的摩尔定律极限逼近ღ★。

　　所谓“可重构”ღ★，就是芯片内部的电路结构可以根据适用软件进行动态调整ღ★，使原本只能用于某个领域的专用芯片适应更多不同场景ღ★，最终降低生产成本AG凯发下载ღ★。

　　先通过算法将大问题分解成小问题ღ★，再将小问题交由量子芯片解决ღ★，最后把两个系统的答案拼装起来ღ★，得到最终答案ღ★。

　　目前芯片通用的运算模式是冯诺依曼体系AG凯发下载ღ★，特点是数据的存储和运算分开进行ღ★，不过整个过程的效率非常低ღ★，而大脑的运算模式叫做“存算一体”ღ★，都在神经元中进行ღ★，并且功耗远低于现在的CPU芯片ღ★。通过仿照大脑的模式进行运算btchina联盟ღ★，类脑芯片很有希望实现高性能低功耗的智能运算ღ★。凯发k8·[中国]官方网站ღ★！凯发国际官网凯发官网入口首页ღ★。k8凯发国际官网ღ★！k8凯发(中国)官方网站ღ★，k8凯发(中国)官方网站天生赢家·一触即发ღ★，