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什么是半导体,半导体包括哪些

作者:admin 发布时间:2020-07-30

半导体是通常由硅组成的材料产品,其导电性比玻璃之类的绝缘体高,但比铜或铝之类的纯导体导电性低。可以通过引入杂质(称为掺杂)来改变其导电性和其他性能,以满足其所驻留的电子组件的特定需求。半导体也被称为半导体或芯片,它可以在数千种产品中找到,例如计算机,智能手机,设备,游戏硬件和医疗设备。

半导体器件可以显示一系列有用的特性,例如显示可变电阻,比一个方向更容易在一个方向上通过电流以及对光和热起反应。它们的实际功能包括信号放大,开关和能量转换。因此,它们在几乎所有行业中得到广泛使用,制造和测试它们的公司被认为是衡量整体经济状况的极好指标。

内存:内存芯片充当数据的临时仓库,并将信息往返于计算机设备的大脑。内存市场的整合仍在继续,将内存价格推到了如此低的水平,以至于只有东芝,三星和NEC等少数巨头能够负担得起。

微处理器:这些是中央处理单元,包含执行任务的基本逻辑。英特尔在微处理器领域的统治已迫使几乎所有其他竞争对手(除了超微公司)退出主流市场,并进入较小的细分市场或完全不同的领域。

商品集成电路:有时被称为“标准芯片”,它们被大量生产以用于常规处理。该细分市场由亚洲大型芯片制造商主导,其利润微乎其微,只有最大的半导体公司才能竞争。

复杂的SOC: “片上系统”实质上就是创建具有整个系统功能的集成电路芯片。市场围绕着对具有新功能和较低价格的消费产品不断增长的需求。随着存储器,微处理器和商品集成电路市场的大门紧闭,SOC细分市场无疑是仅有的具有足够机会来吸引众多公司的细分市场。

半导体行业的成功取决于制造更小,更快和更便宜的产品。小巧的好处是可以在同一芯片上放置更多功率。芯片上的晶体管越多,其工作速度就越快。这在行业中引起了激烈的竞争,新技术降低了每个芯片的生产成本,因此在几个月内,新芯片的价格可能下降50%。

这引起了称为摩尔定律的观察,该定律指出,密集集成电路中的晶体管数量大约每两年翻一番。该观察结果以仙童半导体和英特尔共同创始人戈登·摩尔的名字命名,他在1965年撰写了一篇描述该现象的论文。如今,倍增期通常被引用为18个月,这一数字被英特尔高管戴维·豪斯(David House)引用。

结果,不断给芯片制造商施加压力,要求它们比几个月前定义的最新技术更好甚至更便宜。因此,半导体公司需要维持大量的研发预算。半导体市场研究协会IC Insights报告称,2017年最大的10家半导体公司在研发方面的支出平均占销售额的13.0%,单个公司的比例为5.2%至24.0%。

传统上,半导体公司控制从设计到制造的整个生产过程。然而,许多芯片制造商现在将越来越多的生产委托给业内其他公司。专注于制造的铸造公司最近脱颖而出,提供有吸引力的外包选择。除了铸造厂,越来越专业的设计师和芯片测试人员的队伍也开始膨胀。芯片公司正在变得越来越精益,效率更高。薯条生产现在类似于美食餐厅的厨房,厨师们在这里排队,为调味料添加恰到好处的香料。

在1980年代,芯片制造商的生存率(所有制造的操作设备的数量)为10%至30%。但是,要想今天具有竞争力,芯片制造商必须维持80-90%的良率。这需要非常昂贵的制造工艺。结果,许多半导体公司进行设计和营销,但选择将部分或全部制造外包。这些公司被称为无晶圆厂芯片制造商,具有巨大的增长潜力,因为它们不受与制造或“制造”相关的间接费用的负担。

半导体公司面临的经典难题是,是由技术驱动市场还是由市场驱动技术。投资者应认识到两者都对半导体行业有效。