集成電路發展

1. 集成電路發展史

個人閑來無事是寫的，現粘貼如下：
首先有集成電路這一想法的是英國科學家Dummer，那是在1952年，在皇家信號和雷達機構的一個電子元器件會議上他說：「隨著晶體管的出現和對半導體的全面研究，現在似乎可以想像，未來電子設備是一種沒有連接線的固體組件。」當然，那時還沒有「集成電路」這一名詞。然而，集成電路的真正發明卻是在美國，是在6年之後的1958年（也有人認為是1959年，具體原因接下來解釋）。
1958年9月12日，TI的Kilby發明了世界首塊集成電路，這是一個相移振盪器，集成了2個晶體管、2個電容和8個電阻——共12個元器件，該發明與1959年2月6日申請專利，1964年6月26日被批准。而到了1959年，Fairchild的Noyce發明了基於硅平面工藝的集成電路，1959年7月30日，Noyce為自己的發明申請了專利，1961年4月26日被批准。雖然Noyce比Kilby發明集成電路和申請專利在後，但批准在前，而且Noyce發明的集成電路更適合於大批量生產，所以會有一些人在關於誰先發明了集成電路的問題上產生了分歧。其實Kilby和Noyce被認為是集成電路共同的發明人，問題在於1958和1959不能被認為是共同的發明時間，而必須是其中的一個，我習慣於把它說成是1958年。
而到了1968年，Noyce和Moore以及Fairchild的其他一些雇員成立了Intel，1971年便生產出了世界首枚CPU——集成了2300個晶體管的4004，緊接著，次年8008，再次年8080……盡管CPU誕生於1971年，然而它被推向市場，換句話說就是普通平民可以買到是1981年的事。那是1981年的8月12日，IBM推出型號為IBM5150的計算機，這是最早的PC，CPU採用Intel的8088（1979年發明），系統採用Microsoft的DOS，內存16K，再配一個5.25英寸的軟碟機，售價1565美元。但你知道，當時的1565美元跟現在的1565美元不一樣，那時錢實啊，按照今天的物價指數，大約相當於現在的4000美元,在2011年8月13日這樣的日子，匯率是6.3902，那就是25560.8元人民幣。
早期的IC未形成獨立的產業，電子系統廠商把自己生產的IC用於自己的產品，只把一小部分銷往市場，而同時也會從市場購進一些。Intel和AMD開創了IC業的新紀元，他們只向市場供應通用的IC，而不使用IC去生產產品，當然也不會從市場購進IC。這種自行設計、用自己的生產線製造、自己封裝和測試、最後出售IC成品的廠商被稱為IDM（Integrated Device Manufacture，集成器件製造商）。盡管如此，IDM還是有嚴格定義的：IC的對外銷售額超過IC總產值25%的企業就可以稱作是IDM了（如Motorola、TI、Sony），而沒有超過的叫做系統廠商(如IBM、HP）。根據這一定義，IDM並不意味著不生產系統產品，系統廠商也並不意味著不生產IC。區別僅在於它們生產的IC（或者乾脆沒生產）有多少用於自己的系統產品，有多少用於直接出售。
再後來，出現了一些這樣的公司，它們只設計IC，並不生產，我們稱之為Fabless，叫做無生產線設計公司。它們設計完成後，製造這一環節仍交給IDM完成，IDM的生產線除了生產自己設計的IC以外，還幫Fabless進行生產。1987年，TSMC（台台灣積體電路製造股份有限公司，台積電）成立，2000年，SMIC（中芯國際集成電路製造有限公司，中芯國際）成立，這些公司開創了一種新的模式，它沒有自己的產品，不設計也不使用，只是單純地提供製造服務，我們稱之為Foundry。這類公司的出現，不僅Fabless的設計成果有了天經地義的歸宿，而且就連IDM也把自己製造環節的一部分讓給Foundry來做，就Foundry而言，有時它接到來自IDM的生產任務比Fabless的還要多。再後來呢？連封裝測試也自成一家，形成獨立的產業。
縱觀今天的IC業，設計業、製造業、封測業三足鼎立，當然也不乏IDM這樣的一條龍式的企業，但是系統廠商在IC市場上的份額越來越低，（注意！我說的是在IC市場上），瀕臨滅絕！（注意！我說的是市場份額瀕臨滅絕。公司並沒有滅絕，而是他們意識到這種自己生產晶元僅供自己使用的模式不劃算，轉型了。）

2. 集成電路是怎樣發展起來的

現在人們公認抄，世界上最早襲的集成電路，是1958年美國物理學家基爾比和諾伊斯兩人各自獨立研究發明的。他們兩人同時被推崇為微電子學的創始人。

早在第二次世界大戰期間，就有人把油墨狀的電阻材料與鍍銀金屬片設法印在陶瓷基片上，做成電阻和連接線的組合體。印刷電路工藝的發展及晶體管的發明，為集成電路的發明做了必要的技術准備。

20世紀50年代以來，宇航工業、通信產業和計算機產業的迅速發展，迫切需要各種性能穩定、能實現更加復雜功能的半導體器件，而且還希望這種器件越小巧越好。1957年，前蘇聯第一顆人造地球衛星的發射，促使美國軍方加快了實現電子器件微型化的步伐。

通信工程師們設想把一些晶體管及元件以新的形式組合成一種更復雜的線路，而不是簡單地拼湊在一起，這種線路稱為集成電路。從外形看來，它們就是小小的矽片，因此人們也稱它們為晶元。至今，在各種通信設備、計算機及各種電器設備中，處處都可以見到這種晶元。

3. 集成電路設計的發展歷程是怎樣的

大規模集成電路計算機輔助設計

4. 如何促進集成電路產業更好發展

為推進《國家集成電路產業推進綱要》落地，我國將針對集成電路先進工藝和智能感測器創新能力不足等問題，出台一系列政策「組合拳」，加速多個重點關鍵產品和技術的攻關，以此促進我國集成電路產業的快速健康發展，並縮小我國集成電路產業和世界先進水平的差距。

隨著我國信息化發展進程加速，以及「互聯網+」、「智能製造」戰略的穩步推進，各界對集成電路產品和技術的需求也與日俱增。一方面，我國對集成電路產業發展高度重視，從2014年開始，先後出台《國家集成電路產業發展推進綱要》等一系列產業政策，同時國家製造強國建設戰略咨詢委員會還將集成電路產業列入重點發展產業名單；另一方面，我國集成電路產業和世界先進水平尚有差距，除了每年需要花巨額資金進口各類集成電路產品和技術外，集成電路產業的短板還極大制約了信息基礎、高端裝備製造等產業的發展。來源：經濟參考報

5. 集成電路行業發展現狀與前景，你是從事這一行的嗎

集成電路是一種微型電子器件，簡稱「晶元」，是指通過採用一定的工藝，將電路中所需的晶體管、二極體、電阻、電容、電感等元件通過布線互聯，製作在半導體晶片或介質基片上，然後封裝在管殼內，成為具有所需電路功能的微型電子器件。
集成電路行業屬於半導體的子行業。半導體是工業設備、通信網路、消費電子等的關鍵部件，是目前全球主導性的基礎產業之一。
集成電路晶元關系著信息安全、經濟安全、乃至國防安全，是國家發展戰略的重中之重，這方面的核心技術不能受制於人，所以從國家戰略層面予以重點支持發展。我國國內集成電路晶元的需求十分旺盛，僅2015年中國晶元市場佔全球市場36%，但自給率僅12.7%，2015年進口晶元達2300億美元，居國內進口商品首位。
中國集成電路市場規模
國家政策提供「天時」，集成電路產業規模向國內轉移營造了產業發展的「地利」，據前瞻產業研究院發布的《集成電路行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》數據顯示，2016年中國集成電路產業規模667億美元，佔全球19.7%;到2018年有望達到985億美元，預計到2020年達到1320億美元，佔全球33%。
中國集成電路進口量巨大，近年來國產品牌替代明顯
2016年中國集成電路進口額高達2270.7億美元，連續四年超過2000億美元，是中國進口金額最高的商品，超過原油、鐵礦石和糧食進口額。而同期中國集成電路出口額為613.8 億美元，貿易逆差1657 億美元。預計未來幾年，中國集成電路進口額仍將維持高位。
我國集成電路產業起步晚，發展快
目前我國集成電路的設計和製造還處在起步發展階段，是中國的「短腿」產業。近幾年，在國家一系列政策密集出台的環境下，國內移動智能終端、平板電腦、消費類電子及汽車電子產品等市場需求的推動下，我國集成電路產業整體保持平穩增長，2014年我國集成電路市場規模已經突破萬億元，2015 年集成電路產業銷售收入已達 3500億元，同比增長16.2%，集成電路三大細分領域設計、晶元製造、封裝測試均保持增長勢頭。
加快發展集成電路產業，是推動信息技術產業轉型升級的根本，是提升國家信息安全水平的基本保障，2014 年6月，我國國務院發布了旨在促進集成電路產業發展的《國家集成電路產業發展推進綱要》，明確將集成電路產業上升至國家戰略。此後9
月我國成立國家集成電路產業投資基金股份有限公司，對行業進行財政支持，以緩解集成電路企業融資瓶頸。
在國家政策的大力支持下，我國集成電路產業正逐步實現產業升級和結構轉型，我國集成電路國產替代進口趨勢將越趨明顯，集成電路的國產化將為我國集成電路企業以及為之配套的裝備企業帶來巨大市場機遇。

6. 什麼是以大規模集成電路為基礎發展起來的新技術

微電子技術
是以大規模集成電路為基礎發展起來的新技術。

7. 集成電路的發展趨勢是怎樣的

製程工藝越來越精細、集成度越來越高、電路功能越來越強大、越來越趨向於智能化（具備自學習、自適應能力）、……

8. 應用集成電路經歷了怎樣的發展歷程

1964年4月7日，美國IBM公司同時在14個國家、全美63個城市宣告，世界上第一個采版用集成電路的通用計算權機系列IBM360系統研製成功，該系列有大、中、小型計算機，共6個型號，它兼顧了科學計算和事務處理兩方面的應用，各種機器全都相互兼容，適用於各方面的用戶，具有全方位的特點，正如羅盤有360度刻度一樣，所以取名為360。它的研製開發經費高達50億美元，是研製第一顆原子彈的曼哈頓計劃的2.5倍。

IBM360系統是最早使用集成電路元件的通用計算機系列，它開創了民用計算機使用集成電路的先例，計算機從此進入了集成電路時代。IBM360成為第三代計算機的里程碑。

1958年，世界上第一個集成電路誕生時，只包括一個晶體管，兩個電阻和一個電阻——電容網路。

到20世紀70年代，在相當於拇指甲那樣大的約1平方厘米的晶元上，就可以集成上百萬個電子元件。因為它看起來只是一塊小小的矽片，因此人們常把它稱為晶元。與晶體管相比，集成電路體積更小，功耗更低，可靠性更高，造價更低，因此得到迅速發展。

9. 國內集成電路設計方面的前途如何和有哪些發展方向

1.模擬集成電路設計：
這塊是前端中的前端，技術流中的技術流（說這個完全沒有鄙視其他方向工程師的意思，事實上集成電路從設計到生產的每一步都是極其富有技術含量的，在任何一個方向上成為專家，都是很有前途的）。模擬集成電路設計工程師需要掌握扎實的電路分析能力，需要掌握扎實的半導體器件物理知識以及集成電路生產工藝方面的知識，另外，還要學習信號與系統等，可謂面面俱到。另外，由於模擬集成電路設計具有前瞻性，目前國內很少有系統的學習資料，所以需要工程師有很強的分析問題、解決問題的能力，並且在工作中會不斷給自己充電。
2.數字集成電路設計：
數字設計也是集成電路設計領域的前端技術，數字集成電路設計工程師要對電路的整體功耗、時序、面積有著很深刻的了解。數字電路的優劣通常是各公司競爭的籌碼，所以數字前端的工作往往具有很強的挑戰性。一個好的數字前端不但要具有一定的電路分析能力，還要有很強的編程、腳本構建能力，也是市面上稀缺的人才。
3.模擬版圖、數字PR
樓主提問雖然主要是問IC design，但是，一個好的designer通常需要對版圖十分熟悉，如果沒有好的版圖支持，再好的設計都是空談。優秀的模擬版圖工程師能獨立分析很理解電路構架，製作出符合設計要求的高精度、低面積版圖。同樣，一個優秀的數字版圖工程師也須具備很強的腳本編寫能力，可以對電路的版圖進行合理約束，製作出具有競爭力的（小面積）版圖。