半导体和电子设备的辩证
发布时间:2007/8/30 0:00:00 访问次数:538
电子科学技术已有100多年历史,它是在19世纪末物理学的基础上发展起来的,它是研究电子在真空、气体、半导体内各种条件下运动规律及其应用的一门学科。电子工业是研究、开发(设计)和生产电子设备、元器件和材料的工业部门。在有线通信、无线通信和广播的发展下,电子工业成形于上世纪20年代,经过一、二次世界大战的刺激,雷达、电子计算机的发明,晶体管的问世,电视技术的推广应用,大大促动了世界电子工业的前进。60年代世界电子工业得到了巨大发展,渐次成为许多国家的主导工业,直到今天,依然是世界无可争议的第一工业。
长久以来,电子工业的内涵变化很大,但国外报道电子工业的范围一直没有变。例如,日本JEITA(日本电子信息技术产业协会)最近预测2004年日本电子工业生产时仍然包括消费电子(视听产品),投资类设备(通信、计算机、电子应用设备等)和元器件三大类,2004年其国内生产将增长6.5%,突破20万亿日元。
信息技术(IT)是有了计算机之后才出现的术语,原来只包括计算机(信息处理和储存),近年才覆盖通信(信息传输)。美国商务部发表的2003年IT产业报告,包括了计算机硬件、通信设备、软件和计算机服务以及通信业务4项,当年增长6.3%,达到了1.24万亿美元。
电子工业的形成和发展,有它的社会和经济背景。它应因市场(包括国家)需求而起,为社会经济发展、国家安全、人民大众生活质量改善而发挥着它特有的巨大作用。因此,它的发展离不开经济大环境,同时,又有它自身的发展周期。记得以前曾有人说过:电子工业和国民经济之比为5%,半导体与电子工业之比为10%,半导体材料与半导体产品之比为10%,概括为5-10-10。按照近年的数据计算,美、日电子工业与其GDP之比大约分别为3.5%和6%,世界半导体和电子工业产值之比为13.6%,并没有远离先前的说法。
半导体业发展回顾
晶体管发明于1947年,集成电路于1958~59年间诞生,它们是电子设备的心脏,电子工业的基础。从世界半导体销售看,自1978年到2000年22年间基本上是一直向上的(图1,表1),其间年钧增长率为15.9%,而2001年发生巨大转折,急剧滑落,但预期到2010年间又可见到缓缓上升的趋势。一句话,尽管半导体业已趋向成熟,但它还会继续发展,从晶体管、小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、甚大规模集成电路(VLSI)、极大规模集成电路(ULSI),还将走向系统芯片(SoC)。
加工圆片从2英寸、3英寸、4英寸、6英寸、8英寸走向12英寸;加工工艺从8mm、5mm、2mm、1mm、0.8mm、0.5mm、0.35mm、0.25mm、0.18mm、0.14mm、0.10mm,2003年进入纳米(nm)时代,进军90nm、65 nm⋯。无论从市场还是技术,世界半导体业都既面临新的挑战,又存在发展空间。
另一方面,世界半导体业增长率的上下波动告诉我们,从1959年到2002年43年间半导体业大大小小共跨越了9个山头(图2),平均5年跨一个,经历一次硅周期,合乎事物螺旋上升,曲折前进的常理。
世界半导体业的销售值1979年突破百亿美元,1994年突破千亿美元,15年增长了10倍;到2000年突破2000亿美元,6年又翻了一番,发展十分迅速。但2001年遭遇重大挫折,预计要经过4年到2005年方能回复到2000亿美元的市场规模。发展速度已大为减缓,究其原因其一是受到经济大环境,特别是IT经济泡沫的严重影响,其二是缺少了牵引半导体前进的火车头(如80年代的PC)产品。
台湾台积电公司最近发表的一个综合性看法认为:今后世界半导体业的发展方向有四:①半导体业增长趋缓—1952~2002年世界半导体市场的年均增长率为15%,今后10年将减缓到7~10%;②Moore定律发展速度变慢—集成电路的晶体管集成度从原先的18个月翻一番变成24个月翻一番;③代工业继续发展—在设计、制造、封测分业的基础上,代工业将继续向前;④生产向中国转移—中国将成为世界重要生产基地之一。
半导体与电子设备相伴而行
晶体管和集成电路都是美国发明的,但初期美国除了军用(晶体管上战机、集成电路上导弹)之外,民用方面找不到出路。还是日本通过应用开发,才找到了(晶体管)收音机、(集成电路)计算器等大量应用半导体的产品,开拓出巨大的商用市场。半导体的发展不仅与经济大环境和地区市场相关,与电子设备的创新开发和推广应用更有着密切的关系。
从历史上观察世界半导体和电子设备业增长速度的变化,如图3所示,两者的速度虽有所不同,但发展轨迹基本上是保持一致,相互同步的。半导体业大约5年发生1个周期,10年陷入一个低谷。
我们要看拉动半导体业前进的主要应用产品或应用领域是什么?主要消费地在哪里?适用的半导体又是哪些?随着时间前进,它们也在不断变化。从较长一段时间的大循环来察看世界半导体业及其应用电子设备的发展,世界半导体业至今经历了1959~67年(8年)的成长期;1968~83年(15年)的调整期;1948~2000年(16年
电子科学技术已有100多年历史,它是在19世纪末物理学的基础上发展起来的,它是研究电子在真空、气体、半导体内各种条件下运动规律及其应用的一门学科。电子工业是研究、开发(设计)和生产电子设备、元器件和材料的工业部门。在有线通信、无线通信和广播的发展下,电子工业成形于上世纪20年代,经过一、二次世界大战的刺激,雷达、电子计算机的发明,晶体管的问世,电视技术的推广应用,大大促动了世界电子工业的前进。60年代世界电子工业得到了巨大发展,渐次成为许多国家的主导工业,直到今天,依然是世界无可争议的第一工业。
长久以来,电子工业的内涵变化很大,但国外报道电子工业的范围一直没有变。例如,日本JEITA(日本电子信息技术产业协会)最近预测2004年日本电子工业生产时仍然包括消费电子(视听产品),投资类设备(通信、计算机、电子应用设备等)和元器件三大类,2004年其国内生产将增长6.5%,突破20万亿日元。
信息技术(IT)是有了计算机之后才出现的术语,原来只包括计算机(信息处理和储存),近年才覆盖通信(信息传输)。美国商务部发表的2003年IT产业报告,包括了计算机硬件、通信设备、软件和计算机服务以及通信业务4项,当年增长6.3%,达到了1.24万亿美元。
电子工业的形成和发展,有它的社会和经济背景。它应因市场(包括国家)需求而起,为社会经济发展、国家安全、人民大众生活质量改善而发挥着它特有的巨大作用。因此,它的发展离不开经济大环境,同时,又有它自身的发展周期。记得以前曾有人说过:电子工业和国民经济之比为5%,半导体与电子工业之比为10%,半导体材料与半导体产品之比为10%,概括为5-10-10。按照近年的数据计算,美、日电子工业与其GDP之比大约分别为3.5%和6%,世界半导体和电子工业产值之比为13.6%,并没有远离先前的说法。
半导体业发展回顾
晶体管发明于1947年,集成电路于1958~59年间诞生,它们是电子设备的心脏,电子工业的基础。从世界半导体销售看,自1978年到2000年22年间基本上是一直向上的(图1,表1),其间年钧增长率为15.9%,而2001年发生巨大转折,急剧滑落,但预期到2010年间又可见到缓缓上升的趋势。一句话,尽管半导体业已趋向成熟,但它还会继续发展,从晶体管、小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、甚大规模集成电路(VLSI)、极大规模集成电路(ULSI),还将走向系统芯片(SoC)。
加工圆片从2英寸、3英寸、4英寸、6英寸、8英寸走向12英寸;加工工艺从8mm、5mm、2mm、1mm、0.8mm、0.5mm、0.35mm、0.25mm、0.18mm、0.14mm、0.10mm,2003年进入纳米(nm)时代,进军90nm、65 nm⋯。无论从市场还是技术,世界半导体业都既面临新的挑战,又存在发展空间。
另一方面,世界半导体业增长率的上下波动告诉我们,从1959年到2002年43年间半导体业大大小小共跨越了9个山头(图2),平均5年跨一个,经历一次硅周期,合乎事物螺旋上升,曲折前进的常理。
世界半导体业的销售值1979年突破百亿美元,1994年突破千亿美元,15年增长了10倍;到2000年突破2000亿美元,6年又翻了一番,发展十分迅速。但2001年遭遇重大挫折,预计要经过4年到2005年方能回复到2000亿美元的市场规模。发展速度已大为减缓,究其原因其一是受到经济大环境,特别是IT经济泡沫的严重影响,其二是缺少了牵引半导体前进的火车头(如80年代的PC)产品。
台湾台积电公司最近发表的一个综合性看法认为:今后世界半导体业的发展方向有四:①半导体业增长趋缓—1952~2002年世界半导体市场的年均增长率为15%,今后10年将减缓到7~10%;②Moore定律发展速度变慢—集成电路的晶体管集成度从原先的18个月翻一番变成24个月翻一番;③代工业继续发展—在设计、制造、封测分业的基础上,代工业将继续向前;④生产向中国转移—中国将成为世界重要生产基地之一。
半导体与电子设备相伴而行
晶体管和集成电路都是美国发明的,但初期美国除了军用(晶体管上战机、集成电路上导弹)之外,民用方面找不到出路。还是日本通过应用开发,才找到了(晶体管)收音机、(集成电路)计算器等大量应用半导体的产品,开拓出巨大的商用市场。半导体的发展不仅与经济大环境和地区市场相关,与电子设备的创新开发和推广应用更有着密切的关系。
从历史上观察世界半导体和电子设备业增长速度的变化,如图3所示,两者的速度虽有所不同,但发展轨迹基本上是保持一致,相互同步的。半导体业大约5年发生1个周期,10年陷入一个低谷。
我们要看拉动半导体业前进的主要应用产品或应用领域是什么?主要消费地在哪里?适用的半导体又是哪些?随着时间前进,它们也在不断变化。从较长一段时间的大循环来察看世界半导体业及其应用电子设备的发展,世界半导体业至今经历了1959~67年(8年)的成长期;1968~83年(15年)的调整期;1948~2000年(16年