集成電路技術的發展趨勢研究

魏語航

（大連市第十三中學，遼寧 大連 116000）

集成電路技術的發展趨勢研究

魏語航

（大連市第十三中學，遼寧 大連 116000）

集成電路的發展水平與其技術和產業現狀相關，而在國家極端制造能力領域中，超大規模集成電路的發展水平是該領域中非常重要的衡量標準之一。對集成電路技術的發展趨勢和發展路徑進行了分析，對我國集成電路技術市場未來發展進行了展望，并提出了發展建議。

集成電路技術；CMOS器件；系統集成芯片；工業控制

1 集成電路技術的發展趨勢

隨著集成方法學的應用以及細微加工技術的發展和壯大，集成電路技術的應用范圍也隨之不斷擴大，而集成電路在整體發展趨勢上，將不斷向系統化、小型化和關聯性方向轉變。

1.1 器件特征尺寸逐步縮小

自20世紀60年代以來，按照摩爾定律集成電路一直呈現持續增長的趨勢，集成電路中的晶體管數量保持著每18個月就翻一番的態勢。制造技術平均每兩三年就會更新一代，這也是柵長不斷縮小后出現的結果，按照等比例原則進行器件柵長的縮小，有利于其他工藝參數的提高。摩爾定律在未來5年內仍然會是集成電路發展需要遵循的定律，按照這一規律，CMOS器件由亞半微米發展到納米，器件柵長也由小于100 nm發展為小于50 nm。

1.2 系統集成芯片

集成電路技術的不斷發展，促進了不同類型集成電路的相互鑲嵌，從而出現了各類嵌入式系統和片上系統技術，而片上系統又稱SoC。也可以認為，在集成電路（IC）過渡到系統集成（IS）過程中，可將一個子系統或者整個電子系統集成到一個芯片上，完成信息的處理和加工。SoC是一種系統級的集成電路，能在單一芯片上對信號進行采集、存儲、轉換和處理等。SoC可將存儲器、MPU、MCU、DSP和數字電路等在一塊芯片上實現集成，達到系統功能的完整。SoC在制造上涉及到的技術比較多，包含了嵌入式IP核設計技術、可測性技術、安全保密技術等，它是在IP復用基礎上，將已優化子系統以及系統級模塊并入到新系統設計當中，用以達到集成電路設計的再一次飛躍。

1.3 結合科學帶動關聯技術的發展

隨著細微加工技術應用范圍的不斷擴大，將會促進交叉學科和一系列關聯技術的不斷發展，比如微電子系列、DNA芯片、生物芯片和二元光學等都取得了非常大的進步。

2 我國集成電路產業發展路徑探析

隨著我國集成電路產業投資基金項目的啟動，以及《國家集成電路產業發展推進綱要》細則的不斷落實，國內大型企業逐步進行了擴產、收購和重組，不僅促進了集成電路整個產業的整合，還為集成電路市場帶來了投資熱潮，截至2016年，國家集成電路產業基金項目預計總規模達1 682.3億元，超募達到197.2億元。預計在2016年之后的未來5年，會出現基金密集投資高峰，在集成電路領域將會有萬億規模的社會資金進入到該領域。在我國IC市場上應用牽引會是發展的新生動力，CPU、存儲器以及模擬IC依舊是當前市場的主力，對ASSP產品的需求也在不斷增加。具體而言，在我國的市場中，內在存儲器芯片依舊是產品門類中需求最大的，占據整個市場的1/4，其規模已超過2 465.5億元。在傳統大類產品中，CPU市場規模在1 682.2億元，占據了市場份額的16.2%，IC市場規模在1 417.4億元，占據市場份額的13.6%。當前國內集成電路市場在整體發展中，增長最為快速的是ASSP產品，主要是以智能終端和手機基帶芯片為主的應用處理技術領域。

3 對集成電路技術市場的展望

隨著智能城市建設的推進和信息消費的升溫等，我國集成電路技術市場在諸多有利因素的帶動下，得到了持續的發展。無論是在智能的交通、電網、工業控制方面，還是在金融、汽車、醫療等行業的電子應用中都得到了極大的發展，同時，還帶動了對控制器、處理器和傳感器等專用電路方面需求的提升。國內集成電路技術企業也在進行兼并和重組，在半導體行業中，投資者和企業在某些領域進行并購是為了實現雙贏。比如，在我國存儲器領域中，目前已濃縮為3家核心企業，提高了利潤率，這就體現了制造能力和規模效應的集中性。我國集成電路想要做強，不僅需要加大研發力度，更要兼并重組，從而使企業能迅速壯大，縮短研發時間，這才是當前我國集成電路企業后來居上的最好選擇。以長電科技為例，長電科技是我國封測的龍頭，以蛇吞象的形式將全球第四大封測廠星科金朋收購，至2017年，其規模已排名全球第三，在技術水平上與國際龍頭企業比肩。圖1為2017年先進封裝廠商市占率預測。通過圖1可以看出，長電科技進入全球半導體封測業第一陣營后的2017市占率排在了全國第三。

圖1 2017年先進封裝廠商市占率預測

集成電路的投入具有一定的閾值，規模達不到量就沒有明顯效果，因此，我國集成電路需將有效資源集中，加大力度進行整合，從而提升企業整體競爭力。當集成電路制造達到相應的體量，就能夠實現盈利。我國集成電路技術市場的未來發展需結合現狀，積極推進企業進行資源整合，并將整合的資源重點放在優勢企業上，從而打造在全球具備競爭力的集成電路核心企業，這樣利于帶動集成電路產業的發展。

4 結束語

集成電路產品發展的一大動力是性價比的提高，集成電路技術在今后幾年的發展中，它的特征為尺寸會不斷縮小，且摩爾定律依舊起著作用。集成電路也將結合其他學科，形成新的技術和發展方向，推動傳統格局的改變。我國集成電路技術產業在未來的發展中必須結合當前現狀，進行資源的優化和整合，加強資源集中，全力打造核心龍頭企業，以促進集成電路產業的整體發展和不斷變強。

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［2］吳漢明，吳關平，吳金剛，等.納米集成電路大生產中新工藝技術現狀及發展趨勢［J］.中國科學：信息科學，2012（12）.

［3］閔昊.中國集成電路的現狀和發展趨勢初析［J］.電子技術，2004（01）.

TN47

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.099

2095－6835（2018）01－0099－02

〔編輯：張思楠〕