世界芯片发展简史

更新时间:2020-10-15 10:38:39点击次数:210次

芯片是半导体元件产品的统称,是集成电路的载体,由晶圆分割而成。

19世纪30年代到20世纪初,英国、法国、德国、美国科学家不断发现半导体存在的诸多特征。随后,半导体领域开始经历从电子管、晶体管到集成电路、超大规模集成电路历程。

一直到1946年2月14日,世界上第一台电子数字计算机ENIAC(埃尼阿克)在美国问世,但其是一个庞然大物,重30吨,占地约170平方米,装有18,000只电子管。

1947年12月23日,第一块晶体管在美国的贝尔实验室诞生,使晶体管代替电子管成为可能。20 世纪50年代起,晶体管开始逐渐替代真空电子管,并最终实现了集成电路和微处理器的大批量生产。

1959年,美国仙童半导体公司的诺伊斯(Robert Noyce)写出打造集成电路的方案,并发明了世界第一块硅集成电路。1966年,美国贝尔实验室使用比较完善的硅外延平面工艺,制造出第一块公认的大规模集成电路。

20世纪50~80年代的中国半导体行业

前苏联1953年已研究出第一批点接触锗型晶体管。1956年,硅晶体管问世,仅比美国晚6年。可是由于内部斗争,在1956年前苏联部长会议的一次讨论中,得出晶体管永远不会成为一个有用的东西,让社会保障机构去研究的结论。

20世纪50年代中期,中国开始发展半导体,并逐渐缩短与美国的距离。

1956年,中国电子工业被列为重点发展目标,中国科学院成立了计算技术研究所(简称中科院计算所),北京大学还设立半导体专业。1958年,上海组建华东计算技术研究所、上海元件五厂、上海电子管厂、上海无线电十四厂等。

1960年,夏培肃(女)院士自行设计的107计算机研制成功,并被安装在中国科学技术大学。1964年,计算机专家吴几康成功研制中国第一台自主设计的晶体管119计算机。

1965年,中国自主研制的第一块单片集成电路在上海诞生。中国步入集成电路时代仅比美国晚了7年,可是比韩国早10年。

电子工业部第13研究所的金圣东、赵正平在一篇回忆文章中写道:“集成电路丧失了10年左右的时间。起步较早的集成电路产业,机会失去了,落伍了。”

而此时,引领世界半导体行业的美国在持续发展。日本则积极引进美国技术,发展半导体产业。

1965年,戈登·摩尔(Gordon Moore)提出摩尔定律。1968年,美国一家无线电公司研究团队成功研发了第一个互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路。CMOS器件的发明又有效地实践了摩尔定律。同年,诺伊斯(Robert Noyce)和戈登·摩尔 (Gordon Moore)创立了英特尔(Intel)公司。

中国一直到1970年,哈尔滨军事工程学院(简称哈军工)才研制出中国第一台具有分时操作系统和汇编语言、FORTRAN语言及标准程序库的计算机441B-III。

1972年,美国总统尼克松访华,中国才开始从美国引进技术。

由于从美国引进技术,1975年,上海无线电十四厂成功开发出当时中国最高水平的1024位移位存储器,达到国外同期水平;同年,中科院109厂生产出中国第一块1024位动态随机存储器,这一技术尽管比美国、日本晚了四五年,但是比韩国要早四五年。

1982年10月,国务院成立了以时任副总理万里为组长的“电子计算机和大规模集成电路领导小组”,制定中国芯片发展规划。航天691厂技术科长侯为贵,1985年在深圳创立了中兴通讯的前身中兴半导体。

然而,80年代,财政紧张等,在该产业急需进行技术设备升级时,停止给中国电子产业拨款,导致中国电子产业迅速被技术革命淘汰。

另外,80年代还出现想走捷径的风气,既想快速赚钱又要发展技术,又发生从国外引进淘汰的落后晶圆生产线。

半导体观察网曾撰文表示,中国经济在1984年出现钞票供应增幅,高达39%。而连年狂印钞票导致恶性通货膨胀,物价大涨。

大规模压缩科研经费,国内半导体技术发展与正在加大投资积极发展半导体产业的美国、日本的技术差距迅速拉大,甚至被韩国、台湾彻底甩开。

直至1988年,甘肃天水天光集成电路厂绍兴分厂被改组成为绍兴华越微电子公司,建立了中国第一座4英寸晶圆厂。同年9月,上海无线电十四厂与上海贝尔(美国贝尔中国分公司)联合成立上海贝岭,成为中国微电子行业第一家上市公司。

日、韩、台湾半导体行业发展迅速

集成电路产品,从发展至今六十余年,主要集中在美国、欧洲、日本、韩国和台湾。其中日本、韩国、台湾,在20世纪70~80年代迅速超过中国。

日本

20世纪60年代中期,日本开始发展半导体产业,不断从美国引进技术;日本政府还要求日本电气公司(NEC)将取得的技术和国内其它厂商分享。随后,NEC、三菱、京都电气都积极投入半导体行业发展。

由于日本在引进阶段特别注意消化吸收国外的精华,其产业紧随美国之后,成为世界第二半导体产业生产大国。东芝、日立公司、富士通也加入其中。1976至1979年,在政府引导下,日本开启超大规模集成电路的共同组合技术创新行动项目(VLSI),投资720亿日元,用于进行半导体产业核心共性技术的突破。

到80年代,日本在半导体记忆体方面已经取得了技术领先,又加上大规模生产技术、低价促销的竞争战略,迅速取代美国成为半导体记忆体主要供应国。到1989年,日本芯片在全球的市场占有率达53%,美国仅37%,欧洲占12%,韩国1%,其它地区1%。

韩国

韩国是从1978年才开始发展半导体产业。当时韩国电子技术研究所(KIET)从美国购买3英寸晶圆生产线,次年投产。三星创始人李秉喆在70年代就注意到芯片产业“点石成金”的优势,并下决心投入巨资。

80年代起,韩国政府调整政策,吸收在欧美发达国家学习这方面技术的韩国学子回国,并不断引进国际先进技术,韩国集成电路得到突飞猛进的发展。韩国的大财团也积极加入其中,引发许多上下游企业共同发展。

1983年,三星首个芯片工厂在京畿道器兴地区落成;仅时隔10年,三星的量产芯片市场份额直逼日本。21世纪,韩国政府仍旧不断投资此产业,培养芯片产业人才;并且将防止半导体技术的泄露、逮捕产业间谍、维护知识产权,作为韩国情报机构近年来最重要的任务之一。

台湾

1966年12月,美国通用仪器(GI)在台湾高雄设厂,从事晶体管装配,拉开了台湾电子代工业序幕。20世纪70年代,台湾电子研究院电子所成立,并在世界范围内招揽集成电路专家

1975年,台湾政府耗资4.89亿元新台币,向美国无线电公司(RCA)购买3英寸晶圆生产线。同时,台湾政府派出40多名留学人员到美国无线电公司进行培训。1977年10月29日,台湾工业技术研究院的3英寸晶圆中试生产线落成,比韩国早1年。

1980年,台湾联华电子建立4英寸晶圆厂。1987年,台积电纯晶圆代工厂成立。1989年,台湾宏碁电脑与美国德州仪器合资,在新竹园区建设6英寸晶圆厂,成为台湾第一家专业DRAM生产厂。

20世纪90年代到21世纪初,台湾企业发现在DRAM技术上,无法与韩国三星、日本电气公司竞争,便转型为代工厂

  • 项目经理 点击这里给我发消息
  • 项目经理 点击这里给我发消息
  • 项目经理 点击这里给我发消息
  • 项目经理 点击这里给我发消息