Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Экспорт электронных интегральных схем по странам по состоянию на 2016 год по торговой классификации HS4.
Экспорт дискретных полупроводников по состоянию на 2016 год Гармонизированной системой описания и кодирования товаров ООН 4

Полупроводниковая промышленность представляет собой совокупность предприятий , занятых в проектировании и изготовлении из полупроводников . Она формируется около 1960, когда изготовление из полупроводниковых приборов стал жизнеспособным бизнесом. Годовой доход от продажи полупроводников в отрасли с тех пор выросла до более чем 481000000000 $ , по состоянию на 2018 год [1] Полупроводниковая индустрия в свою очередь , является движущей силой широкой индустрии электроники , [2] с годовой силовой электроники продаж £ 135  млрд ( $ 216 млрд ) по состоянию на 2011 год [3]годовой потребительской электроники продаж достигнет $ 2900000000000 к 2020 году [4] тек индустрии продаж , как ожидается, достигнет $ 5000 млрд в 2019 году, [5] и электронной коммерции с более чем $ 29000000000000 в 2017. [6]

Наиболее широко используемым полупроводниковым устройством является MOSFET ( полевой транзистор металл-оксид-полупроводник, или MOS-транзистор) [7], который был изобретен Мохамедом М. Аталлой и Давоном Кангом в Bell Labs в 1959 году [8] [9 ]. ] Масштабирование и миниатюризация полевых МОП-транзисторов были основным фактором быстрого экспоненциального роста полупроводниковой технологии с 1960-х годов. [10] [11] MOSFET, на долю которого приходится 99,9% всех транзисторов , является движущей силой полупроводниковой промышленности и наиболее широко производимым устройством в истории, [12][13], при этом впериод с 1960 по 2018 год было произведено13 секстиллионов (1,3 × 10 22 ) полевых МОП-транзисторов. [12] 

Структура отрасли [ править ]

В мировой полупроводниковой промышленности доминируют компании из Азиатско-Тихоокеанского региона, включая Китай (КНР), Японию , Сингапур , Южную Корею и Тайвань (ROC).

Уникальные особенности отрасли включают непрерывный рост, но в циклической модели с высокой волатильностью. В то время как текущий 20-летний среднегодовой рост полупроводниковой промышленности составляет порядка 13%, это сопровождается столь же высокой волатильностью рынка, которая может привести к значительным, если не драматическим циклическим колебаниям. Это потребовало высокой степени гибкости и инноваций, чтобы постоянно приспосабливаться к быстрым темпам изменений на рынке, поскольку многие продукты, в которых используются полупроводниковые устройства, часто имеют очень короткий жизненный цикл.

В то же время темпы улучшения показателей при неизменных ценах в полупроводниковой промышленности ошеломляют. Как следствие, изменения на рынке полупроводников не только происходят чрезвычайно быстро, но и предполагают изменения в отраслях, которые развиваются более медленными темпами. Полупроводниковая промышленность широко известна как ключевой движущий фактор и технологический фактор для всей цепочки создания стоимости электроники. [14]

Отрасль основана на литейной модели , которая состоит из заводов по производству полупроводников (литейных цехов) и операций по проектированию интегральных схем, каждая из которых принадлежит отдельным компаниям или дочерним компаниям. Некоторые компании, известные как производители интегрированных устройств , разрабатывают и производят полупроводники. Модель литейного производства привела к объединению литейных производств. По состоянию на 2021 год только три фирмы могут производить самые современные полупроводники: TSMC из Тайваня, Samsung из Южной Кореи и Intel из США. [15] Частично это связано с высокими капитальными затратами на литейные производства. Последний завод TSMC, способный производить 3-нм технологические полупроводники и завершенный в 2020 году, обошелся в 19,5 миллиардов долларов. [15]

Intel рассматривает возможность передачи части производства TSMC. В настоящее время он может производить только полупроводники 10 нм, в то время как TSMC и Samsung могут производить 5 нм. [15] GlobalFoundries , американская фирма, использует 12-нм техпроцесс для своих самых передовых микросхем.

Продажа полупроводников [ править ]

Доход от продаж [ править ]

Доля рынка [ править ]

Крупнейшие компании [ править ]

Примечания:

  • Чистые литейные производства - они специализируются на литейных услугах. Они могут предлагать или не предлагать услуги по проектированию третьим сторонам, а также услуги по изготовлению масок ( фотошаблонов ), упаковке полупроводников и тестированию, которые также могут быть переданы другим компаниям. Примером является TSMC, которая предлагает услуги по дизайну, тестированию и упаковке, TCE phtomasks, которая предлагает только услуги по изготовлению масок, и ChipMOS, которая предлагает только услуги упаковки и тестирования.
  • IDM ( производители интегрированных устройств ) - они могут предлагать или не предлагать услуги литейного производства.
  • Поставщики Fabless - они не предлагают услуги литейного производства. Они могут предлагать или не предлагать услуги по дизайну третьим лицам.

Доставка устройств [ править ]

Интегральные схемы [ править ]

Дискретные устройства [ править ]

Регионы [ править ]

Продажи [ править ]

Производители, штаб-квартиры которых расположены в следующих регионах, являются лидерами продаж в отраслях промышленности , занимающихся чистым литьем , IDM (производство интегрированных устройств), производством без фабрики и OSAT (сборка и тестирование полупроводников на стороне). [30]

Обратите внимание, что производители со штаб-квартирой в США имеют производственные предприятия по всему миру, в том числе более 50% в Северной и Южной Америке , 39% в Азиатско-Тихоокеанском регионе (в том числе 9% в Японии) и 9% в Европе. [30]

Патенты [ править ]

Патентообладатели из следующих стран зарегистрировали наибольшее количество ежегодных патентов на полупроводники во всем мире по состоянию на 2005 г. [47]

См. Также [ править ]

  • Автоматизация электронного проектирования
  • Список заводов по производству полупроводников
  • Литейная модель
  • Консолидация полупроводников
  • Изготовление полупроводниковых приборов
  • Завод по производству полупроводников
  • Ассоциация полупроводниковой промышленности
  • Полупроводниковая промышленность Индии
  • Полупроводниковая промышленность Тайваня
  • Количество транзисторов

Примечания [ править ]

  1. ^ Ранее Hyundai Electronics .
  2. ^ Приобретены память Elpida и Powerchip .
  3. ^ Ранее NEC Electronics .
  4. ^ Приобретено Chartered Semiconductor Manufacturing .

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e "Полупроводники - следующая волна" (PDF) . Deloitte . Апрель 2019 . Дата обращения 11 октября 2019 .
  2. ^ «Ежегодный рост продаж полупроводников на 21,6 процента, впервые за 400 миллиардов долларов» . Ассоциация полупроводниковой промышленности . 5 февраля 2018 . Дата обращения 11 октября 2019 .
  3. ^ «Силовая электроника: стратегия успеха» (PDF) . Правительство Соединенного Королевства . Департамент бизнеса, инноваций и навыков . Октябрь 2011 . Дата обращения 11 октября 2019 .
  4. ^ «Глобальный рынок бытовой электроники достигнет 2,9 триллиона долларов США к 2020 году - исследование рынка устойчивости» . PR Newswire . Исследование рынка настойчивости. 3 января 2017 . Дата обращения 11 октября 2019 .
  5. ^ «Перспективы ИТ-индустрии 2019» . CompTIA . Январь 2019 . Дата обращения 11 октября 2019 .
  6. ^ «Мировые продажи электронной коммерции выросли до 29 триллионов долларов» . Конференция Организации Объединенных Наций по торговле и развитию . 29 марта 2019 . Дата обращения 13 октября 2019 .
  7. ^ Golio, Mike; Голио, Джанет (2018). ВЧ и СВЧ пассивные и активные технологии . CRC Press . п. 18–2. ISBN 9781420006728.
  8. ^ "1960 - Металлооксидный полупроводниковый (МОП) транзистор продемонстрирован" . Кремниевый двигатель . Музей истории компьютеров .
  9. ^ "Кто изобрел транзистор?" . Музей истории компьютеров . 4 декабря 2013 . Проверено 20 июля 2019 .
  10. ^ Lamba, V .; Engles, D .; Малик, СС; Верма, М. (2009). «Квантовый транспорт в кремниевом МОП-транзисторе с двойным затвором». 2009 2-й Международный семинар по электронным устройствам и полупроводниковым технологиям : 1–4. DOI : 10,1109 / EDST.2009.5166116 . ISBN 978-1-4244-3831-0. S2CID  10377971 .
  11. ^ Гилдер, Джордж (1990). Микрокосм: квантовая революция в экономике и технологиях . Саймон и Шустер . стр.  88 -9. ISBN 9780671705923.
  12. ^ a b c «13 секстиллионов и подсчет: длинный и извилистый путь к самому часто производимому человеческому артефакту в истории» . Музей истории компьютеров . 2 апреля 2018 . Проверено 28 июля 2019 .
  13. ^ Бейкер, Р. Джейкоб (2011). CMOS: схемотехника, макет и моделирование . Джон Вили и сыновья . п. 7. ISBN 978-1118038239.
  14. ^ Персонал, ReportLinker. « Обзор мирового рынка полупроводников до 2022 года ». 13 января 2016 г. 19 февраля 2016 г.
  15. ^ a b c «Процесс производства чипов модернизируется. Эффект будет далеко идущим» . Экономист . 2021-01-23. ISSN 0013-0613 . 
  16. ^ a b «Выручка от продаж полупроводников во всем мире с 1987 по 2020 год (в миллиардах долларов США)» . Statista . 4 июля 2019 . Дата обращения 11 октября 2019 .
  17. ^ «Мировые продажи чипов достигли 255,6 миллиардов долларов в 2007 году» . Ассоциация полупроводниковой промышленности . 1 февраля 2008 . Дата обращения 11 октября 2019 .
  18. ^ «Ежегодный рост продаж полупроводников на 21,6 процента, впервые за 400 миллиардов долларов» . Ассоциация полупроводниковой промышленности . 5 февраля 2018 . Проверено 29 июля 2019 .
  19. ^ «Глобальный рынок силовых полупроводников с 2017-2018 по 2023 год: анализ по материалам, компонентам, отраслям и регионам» . Деловой провод . Исследования и рынки. 2 октября 2018 . Дата обращения 11 октября 2019 .
  20. ^ Вудалл, Джерри М. (2010). «Несиликоновые MOSFET-технологии: долгое время впереди». Основы полупроводниковых МОП-транзисторов III-V . Springer Science & Business Media . п. 1. ISBN 9781441915474.
  21. ^ "Силовые транзисторы, чтобы побить новый рекорд продаж после того, как пузырь роста закончится" . IC Insights . 14 мая 2019 . Дата обращения 11 октября 2019 .
  22. ^ a b c d e f g h Швирц, Франк; Вонг, Хей; Лиу, Джуин Дж. (2010). Нанометр CMOS . Пэн Стэнфорд Паблишинг. п. 6. ISBN 9789814241083.
  23. ^ а б Астхана, Раджив; Кумар, Ашок; Дахотре, Нарендра Б. (2006). Обработка материалов и наука о производстве . Эльзевир . п. 488. ISBN 9780080464886.
  24. ^ a b c d e Вендрик, Гарри (2000). «Предисловие к первому и второму изданию». ИС Deep-Submicron CMOS: от основ до ASIC (PDF) (2-е изд.). Kluwer Academic Publishers . ISBN  9044001116.
  25. ^ a b Маннеры, Дэвид (14 ноября 2018 г.). «Десять (+5) компаний-производителей полупроводников 2018» . Еженедельник электроники . Проверено 15 июня 2019 .
  26. ^ «25 лучших в рейтинге продаж полупроводников в 2011 году» . IC Insights . 5 апреля 2012 . Дата обращения 9 июля 2019 .
  27. ^ a b c d e «Отслеживание 10 ведущих лидеров продаж полупроводников за 26 лет» . Исследование рынка полупроводников . IC Insights. 12 декабря 2011 г.
  28. ^ "МИРОВЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛИ IC" (PDF) . Смитсоновский институт . 1997 . Проверено 10 июля 2019 .
  29. ^ a b «Тенденции 1980-х годов в полупроводниковой промышленности» . Японский музей истории полупроводников . Проверено 10 июля 2019 .
  30. ^ a b c «ЗА ГРАНИЦАМИ: ГЛОБАЛЬНАЯ ЦЕПЬ ЦЕННОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ» (PDF) . Ассоциация полупроводниковой промышленности . Май 2016 . Проверено 10 июля 2019 .
  31. ^ a b c Бахаи, Ахмед (2015). «Инновации в силовой электронике» (PDF) . СЕМИКОН Запад . Техасские инструменты . Проверено 23 октября 2019 года .
  32. ^ a b c «Поставки полупроводниковых устройств превысили один триллион устройств в 2016 году» . IC Insights . 18 февраля 2014 . Дата обращения 15 октября 2019 .
  33. ^ a b c d «Поставки полупроводниковых устройств превысят один триллион устройств в 2017 году» . IC Insights . 17 февраля 2015 года . Дата обращения 15 октября 2019 .
  34. ^ a b c Маннеры, Дэвид (10 марта 2017 г.). «Половина единиц достигнет триллиона в следующем году» . Еженедельник электроники . Дата обращения 15 октября 2019 .
  35. ^ a b «Отчет об исследовании отрасли интегральных микросхем Китая, 2018–2022 годы: в 2017 году объем продаж местных IC-компаний достиг примерно 80,15 млрд долларов США» . GlobeNewswire . 8 мая 2018 . Дата обращения 15 октября 2019 .
  36. ^ Б порт, Otis (9 декабря 1996). «Кремниевый век? Это только рассвет» . Bloomberg News . Дата обращения 15 октября 2019 .
  37. ^ a b c d e "Рынок памяти MOS" (PDF) . Корпорация интегральной схемотехники . Смитсоновский институт . 1997. стр. 1-7 . Дата обращения 16 октября 2019 .
  38. ^ «Тенденции рынка памяти MOS» (PDF) . Корпорация интегральной схемотехники . Смитсоновский институт . 1998 . Дата обращения 16 октября 2019 .
  39. ^ a b c d МакГрат, Дилан (8 марта 2016 г.). «Поставки полупроводников на 1 триллион крупнейших предприятий в 2018 году» . EE Times . Дата обращения 15 октября 2019 .
  40. Роос, Джина (4 февраля 2015 г.). «Рынок микроконтроллеров продолжает укрепляться» . EPS Новости . Проверено 26 октября 2019 .
  41. ^ a b c «Продажи микроконтроллеров стремительно растут, - заявляет IC Insights» . Электронный спецификатор . 13 сентября 2018 . Проверено 29 октября 2019 года .
  42. ^ a b «Мировые и китайские рынки интегральных схем на 578 миллиардов долларов, 2014–2018 и 2019–2023 годы» . PR Newswire . Исследования и рынки. 5 июня 2019 . Проверено 24 октября 2019 года .
  43. ^ «Глобальные поставки дискретных полупроводников по типам 2011-2020 гг.» . Statista . Дата обращения 15 октября 2019 .
  44. ^ а б в г д Бутрика, Эндрю Дж. (2015). «Глава 3: Роль НАСА в производстве интегральных схем». В Дике, Стивен Дж. (Ред.). Исторические исследования воздействия космического полета на общество (PDF) . НАСА . С. 149–250. ISBN  978-1-62683-027-1.
  45. ^ a b c d Работники по производству и обслуживанию электронных приемных трубок и транзисторов на заводе RCA Corporation . Комиссия по тарифам США . 1971. с. А-15.
  46. Кларк, Питер (24 июня 2011 г.). «В 2011 году рынок силовых транзисторов вырастет на 9%» . EE Times . Проверено 29 октября 2019 года .
  47. ^ «Отчет об интеллектуальной собственности в мире» (PDF) . Всемирная организация интеллектуальной собственности . 2015. стр. 78 . Дата обращения 8 июля 2019 .