集成电路的发展与应用

发 在市场制度创新方面，国内设备公司应该进一步加强发展海外市场， 展 采取多种方式，如在海外设立分支机构提升客户服务质量和水平，并
拓宽市场渠道。
未 当然，想要实现更远大的目标，仅仅做到以上要求是不够的，未来的 来 发展之路一定是充满挑战与艰辛的，但只要国家与企业积极地努力，
我国的集成电路产业一定会有良好的发展前景。
状 研究所研究员吴南健说，各种芯片中，CPU、储存器等我国都无法 自给，一些有规模的公司，也多数是给低端手机做配套，而高价值产
品基本已被国外公司垄断。
一、芯片产业受制于人
中 国 集 成 电 路 发 展 现 状
二、与国际先进水平存在差距
中
国
集 成
事例：2013年在中国移动一期TD-LTE(4G)招标中，国产芯片厂 商集体失意。终端招标结果显示，采用美国高通芯片的中标终端产品
趋
势
集
集成电路对一般人来说也许会有陌生感，但其实我们
成 和它打交道的机会很多。计算机、电视机、手机、网站、
电 路 在
取款机等等，数不胜数。 集成电路技术在日常生活中的各个领域都有广泛应用。
比如说在汽车上，微控制器、功率半导体器件、电源管理 器件、LED驱动器和CCFL驱动器等汽车集成电路器件的
生 应用使得汽车能够出于最佳工作状态；再比如说在热能动
展 面临着越来越多的挑战。
未
来
趋
势
中 五、总结
国
集
我们不得不注意到其中存在的问题，例如与国外相比，中国的
成 芯片产业起步较晚，核心技术受制于人;另一方面，相比国外动辄上 百亿美元的投入，我国的投入依然相对偏小。我国在创新体制机制上
电 仍有欠缺，缺乏市场顶层设计。我国一些部门、企业还是习惯跟踪思
路 维，国外有什么东西就跟着做什么东西。所以要想实现我国集成电路 产业的健康、可持续的发展，不管是企业还是国家都需要做出努力。
界
寿泛命的短使、用电。源虽利然用晶效体率管低的、功结能构比脆电弱子而管且大
集 成 电 路
需了要很高多压，电但源由的于缺电点子，信很息快技就术不的适发合展发，展晶
晶
的体需管求也，越被来淘越汰不的适命合运科就技没的躲发过展。，随之出
体
现的就是能力更强的集成电路了。
管
发 展集 史成
电
路
1976年，中国科学院计算机研
活 成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换
上 的
集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码 集成电路、画中画处理集成电路、微处理器（CPU）集 成电路存储器集成电路等。
应
用
集 成 电 路 在 生 活 上 的 应 用
集
音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解
成 码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音
电 路
占一半以上，而国产芯片厂商只有华为海思中标。 目前我国半导体产业中，芯片设计水平与国际基本相当，封装技
术水平有4至5年差距，制造工艺差距在3年半左右。在推动芯片产业
发 展
发展中，我国投入不可谓不大。邓中翰表示，国家出台的支持芯片发 展的重大专项，有不少都是百亿元级别的投入。北京、上海、武汉、 西安等地的芯片制造商在国有银行和当地政府的支持下向半导体产业
活 力工程领域中的应用，最简单的莫过于温控计，当然，火
上 的
电厂中的信息管理系统是离不开集成电路技术的。 提到集成电路我们就不得不提到我们的日常生活，在
我们生活中与集成电路有关的产品随处可见。手机、电视、
应 数码相机、摄像机等都与我们的生活关系越来越近。
用
集
成 电 路
随着技术的进步和社会的发展，手机以其独特的传播 功能，日益成为人们获取信息、学习知识、交流思想的重 要工具，成为文化传播的重要平台。目前，我国已有手机
电路的重视程度的提高，我国
集成电路事业也会有更大的发
展。
中国的集成电路产业起步于20世纪 60年代中期
1986年，电子部提出“七五”期 间，我国集成电路技术“531” 发展战略，即推进5微米技术， 开发3微米技术，进行1微米技术 科技攻关；
在2003年，中国半导体占世界 半导体销售额的9%，电子市场 达到860亿美元，中国成为世 界第二大半导体市场，中国中 高技术产品的需求将成为国民 经济新的增长动力。
集
伴随着现代社会节奏的加快，外界娱乐费用的增涨，
成 电视传播的普及，已经为人们呆在家中提供了充足的理由百度文库
电 和条件，足不出户却可以感受社会交谈带来的人际交际感
路 在
觉。电视在不断发展，从黑白到彩电，从液晶到曲面都离 不开支持它的集成电路，集成电路的体积在越变越小，电 视的功能也越来越丰富。
生
电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集
究所研制成功1000万次大型电
中
子计算机所使用的电路为中国
国
科学院109厂研制的ECL型电路；
集
成
1995年，电子部提出“九五” 集成电路发展战略：以市场为
电 路
导向，以CAD为突破口，产学 研用相结合以我为主，开展国 际合作，强化投资；
发
到现在已经初具规模，形成了
展
产品设计、芯片制造、电路封
史
装共同发展的态势。我们相信， 随着我国经济的发展和对集成
成
1956年，硅台面晶体管问世；
电
1960年12月，世界上第一块硅集成 电路制造成功；
路
1966年，美国贝尔实验室使用比
发
较完善的硅外延平面工艺制造成 第一块公认的大规模集成电路。
展
史
2009年：intel酷睿i系列全新推出， 创纪录采用了领先的32纳米工艺，
并且下一代22纳米工艺正在研发。
1997年：300MHz奔腾Ⅱ问世, 采用0.25μｍ工艺，奔腾系列芯
平的提高，围绕人们生活质量的改善来创新和开发创意产品。能否开
来 发出有精准市场定位的创新产品，将在相当程度上决定一个企业的成 趋 败。
势
中 五、总结
国
集
成 电
就目前而言，我国的集成电路技术与国际的先进水平仍有较大差距， 无法提供高质量高水平的产品，在国际市场的竞争中也常常处于劣势。
路 发
幸运的是，由于国家的重视与大力支持，我国创新水平提升、相关产 业链逐步完善，我国的集成电路产业已经得到快速发展，并取得一定 的成果。不过随着技术的发展与社会的进步，我国的集成电路产业也
一、芯片产业受制于人
中
国
中国人使用手机采用的芯片中，只有不足两成是我国自主研发生
集 成
产的，至于4G手机采用的芯片，则基本上都是依靠国外进口。工信 部的数据显示，2013年我国集成电路进口额高达2313亿美元，同比 增长20.5%，而海关总署数据显示同期我国原油进口总额约2196亿
电 路
美元。事实上，中国有十余年集成电路进口额超过石油，长期居各类 进口产品之首。一直以来，我国芯片产业受制于人。
片的推出让计算机的发展如虎 添翼，发展速度让人惊叹。
世
电 子 管
电晶子体管，是一种在固气体密半性导封体闭器容件器，中可产以生用 电于流检传波导、，整利流用、电放场大对、真开空关中、的稳电压子、流信的号 作调用制以和获许得多信其号它放功大能或。振晶荡体的管电很子快器就件成。为 由计于算电机子“管理体想积的大神、经功细耗胞大”、，发从热而厉得害到、广
中 三、中国集成电路产业形势大好 国 集 成 电 路 发 展 未 来 趋 势
中 四、中国集成电路产业变革在即
国
集
成 电
随着技术的不断进步，客户和设备供应商面临的工艺和整合方面 的挑战日益严峻。新的元件结构和材料上的变革都将对客户的发展战 略起到决定作用。在晶圆代工产业，14nm/16nm的FinFET器件已取
现 投入了巨资。
状
二、与国际先进水平存在差距
中
国
集 然而，经过多年努力，本土芯片制造商仍处于发展初期，其中最具代 成 表性的中芯国际等企业，与竞争对手英特尔、三星电子、台积电等国
电 路
际半导体巨头相比，仍存在巨大差距。“核心技术是买不来的。”邓 中翰说，由于资金、技术、管理等方面的劣势，我国企业依然很难与 国外巨头竞争。一方面，与国外相比，中国的芯片产业起步较晚，核
与此同时，行业效益也得到大幅改善。2013年，集成电路行业
展 实现利润总额148亿元，同比增长28.3%，扭转了上年下滑14.6%的 未 局面;销售利润率6.1%，比上年提高1.1个百分点。
目前，集成电路产业结构正处于良性调整阶段。2013年IC设计
来 收入增长19%，设计业在全行业中比重超过30%，重点企业快速成长， 趋 本土封装测试企业业绩也有大幅增长。 势
路 发
得了一定的发展。拥有较低泄漏率和更高速度的低功率晶体管备受瞩 目。3DNAND使平面NAND降到20nm以下，创造出外形更小巧、位 密度更高的产品。在3DNAND方面，随着产品从24个单元叠层向32
展 未
个/64个增加，我们也面临着高纵横比(HAR)方面的挑战。 未来IC产品的创新，不是单纯集成更多的功能，而是随着生活水
在 用户5亿多，形成以手机为载体的网站、报纸、出版物等
生 新的文化。手机功能和手机款式也在不断更新，以适应现
活 上
代人们生活的要求。各种各样的手机接连问世，从小灵通 到具有摄像功能的高新手机，手机行业正在以惊人冲击人 们的思维和眼界,但无论手机如何变化，它内部的集成电
的 路却是永远存在的。
应
用
集 成 电 路 在 生 活 上 的 应 用
发
比如说，国家应加大支持力度，设立先进半导体产业发展专项
展 未
资金，并建立稳定的财政投入增长机制，加大对半导体设计、制造等 方面重点企业的集中投入;同时，研究出台促进先进半导体产业发展 的优惠税收政策。国家应实施标准化战略，用好政府和市场两只手，
来 趋
创造“跨越式”新需求，加大对在国内外市场或标准方面具有优势的 国内企业的支持力度，培养国内产业的核心竞争力，从根本上摆脱受 制于人的局面。
路
我们的生活处处都有集成电路的身影，集成电路让我
路 在
理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。录 像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱 动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。
生
活
上
的
应
用
集
打印机的发展也离不开集成电路，它的便捷与多样的
成 电
功能，得益于它内部一块块绿色的集成电路，虽然只有一 块瓷砖大的面积，却集中了上百个电路元件，几百种电路 连接。
电 频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集
路 在
成电路，电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电 子开关集成电路等。
生
活
上
的
应
用
集
影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集
成 成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、
电 音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处
国务院发展研究中心发布的《二十国集团国家创新竞争力黄皮书》
发 展
指出，中国关键核心技术对外依赖度高，80%芯片都靠进口。我国一 年制造11.8亿部手机、3.5亿台计算机、1.3亿台彩电，都是世界第一， 但嵌在其中的芯片专利费用却让中国企业沦为国际厂商的打工者。
现
发展集成电路的重要性和必要性在全国已有共识。中科院半导体
发 展
心技术受制于人;另一方面，相比国外动辄上百亿美元的投入，我国 的投入依然相对偏小。
现
状
中 三、中国集成电路产业形势大好 国 集 成 电 数据显示，全球半导体市场2013年恢复增长。我国集成电路行
业抓住市场契机，在国家加快推动集成电路产业发展相关政策的支持
路 下，全年完成销售产值2693亿元，同比增长7.9%，增幅高于上年2.9 发 个百分点;累计生产集成电路866.5亿块，同比增长5.3%。
势
中 五、总结
国
集 成
同时，企业应主要通过提高自身的研发能力、技术创新和知识产权保 护管理水平，并构建以专利保护为核心及正确的申请策略、保护策略
电 和经营策略为支撑的知识产权战略体系，从而努力提高自主创新能力。 路 与海外科技企业和研发机构展开多层次合作等方式也可以作为辅助手
段。此外，企业可以通过国内外的兼并重组，提升企业的国际竞争力。
IC
止已广泛应用于电子设备、仪器仪表及电视机、
）
录像机等电子设备中。
1912年前后，电子管的制作日趋
1906年，第一个电子管诞生；
成熟引发了无线电技术的发展；
世
1920年，发现半导体材料所具有的
1918年前后，逐步发现了半导体材料；
界
光敏特性；
1932年前后，运用量子学说建立了
集
能带理论研究半导体现象；
h
集
所谓集成电路（IC），就是在一块极小的硅单
成
晶片上，利用半导体工艺制作上许多晶体二极
电
管、三极管及电阻、电容等元件，并连接成完 成特定电子技术功能的电子电路。从外观上看，
路
它已成为一个不可分割的完整器件，集成电路
（
在体积、重量、耗电、寿命、可靠性及电性能 方面远远优于晶体管元件组成的电路，目前为