1.2　现代集成电路制造业概况

全球集成电路产业链主要包括以下环节：EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）/IPC（Intellectual Property Core，知识产权核）、集成电路设计、半导体制造设备和材料，以及制造［细分为前道（晶圆制造）、后道（封装与测试）］。

根据国际半导体设备与材料产业协会（Semiconductor Equipment and Materials International，SEMI，现称国际半导体产业协会）的数据，总部设在美国的企业在集成电路设计、EDA/IPC方面处于领先地位；美国、欧洲、日本的企业在设备领域领先；日本、韩国等国家与地区的企业在半导体材料方面占比较高；韩国京畿道、庆尚北道等地区，以及中国台湾的企业在先进芯片制造领域领先，几乎占据了全部先进的逻辑芯片产量，中国大陆的企业则在晶圆制造领域不断发力；封装与测试主要集中于中国台湾的企业。整体价值方面，美国因在设计和设备方面的优势，占有38%的份额；欧洲、日本、韩国各占约11%的份额；中国约占22%的份额，其中大陆与台湾地区各占约11%。

笼统而言，芯片有三十多种，但产业界一般分为三大类别：逻辑芯片、存储芯片、DAO [Discrete、Analog and Others，代表分立器件、模拟器件及其他器件（如光电器件和传感器）]。狭义的集成电路包括逻辑芯片和存储芯片，不包括集成度相对不那么高的DAO。因而，尽管人们将“芯片”作为“集成电路”的通俗称呼，实际上“芯片”的概念比狭义的“集成电路”更广泛。在本书中，“芯片”和“集成电路”这两个称呼都会使用，其中“集成电路”特指逻辑芯片和（或）存储芯片。此外，由于行业习惯，人们通常用芯片中最核心的材料“半导体”来指代芯片（如“半导体产业”就是指“芯片产业”，“半导体设备”就是指用来制造芯片的设备），本书会根据具体场景采用不同的称呼。

逻辑芯片是处理“0”和“1”的数字芯片，是所有设备计算和处理功能的构建模块，约占整个半导体价值链的30%。逻辑芯片类别主要包括：微处理器[如CPU、图形处理单元（Graphics Processing Unit，GPU）和应用处理器（Application Processor，AP）]、微控制器（Microcontroller Unit，MCU）、通用逻辑器件[如现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）]，以及连接器件（如Wi-Fi和蓝牙芯片）。

存储芯片用来存储数据和代码信息，主要有DRAM和NAND Flash两大类，约占整个半导体价值链的9%。DRAM只能暂时存储数据和程序代码信息，存储容量一般比较大；NAND Flash即便掉电也可以长期保存数据和代码，手机中的SD卡和PC中的固态硬盘（Solid State Disk，SSD）都使用这类存储芯片。

DAO约占整个半导体价值链的17%。DAO包含的器件种类较多，如二极管、三极管等分立器件；电源管理芯片、信号链和射频（Radio Frequency，RF）器件等模拟器件。其他类别的器件虽然占比不高，但也不可忽视（计算机和电子设备缺少一个器件就无法工作）。例如，传感器在新兴的物联网应用中越来越重要，光电器件在虚拟现实（Virtual Reality，VR）应用中必不可少。

根据SEMI的数据，全球集成电路产业总体销售额按照应用划分如下：智能手机占26%，消费电子占10%，PC占19%，信息与通信技术（Information and Communication Technology，ICT）基础设备占24%，工业控制占12%，汽车占10%，如图1.4所示。不同类别的芯片在不同的应用场景中占比有所不同，例如DAO在智能手机和消费电子中的价值占比约为1/3，而在工业和汽车应用领域中的价值占比则高达60%。以上占比情况，将会随着生成式人工智能、自动驾驶汽车等新兴技术的快速发展而产生巨大的变化。