一、行業(yè)概述：

芯片行業(yè)的業(yè)務(wù)板塊介紹、芯片行業(yè)的流程，芯片行業(yè)的崗位簡(jiǎn)介。

第一部分：芯片行業(yè)的業(yè)務(wù)板塊分類業(yè)務(wù)板塊分類

按照我個(gè)人的理解，僅僅代表我個(gè)人的觀點(diǎn)，我認(rèn)為芯片行業(yè)可以分為七大業(yè)務(wù)板塊。

設(shè)計(jì)、晶圓制造、EDA工具、芯片原材料、封裝、測(cè)試、設(shè)備

1.設(shè)計(jì)領(lǐng)域

芯片行業(yè)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，指的是規(guī)格制定、架構(gòu)設(shè)計(jì)到tape out的所有流程。tape out是什么，可能很多朋友不清楚，那換個(gè)說法，對(duì)于芯片設(shè)計(jì)而言，簡(jiǎn)單通俗的說，就是芯片在晶圓廠生產(chǎn)之前的所有流程都屬于設(shè)計(jì)領(lǐng)域。在芯片行業(yè)，我們把僅從事芯片設(shè)計(jì)，沒有其他生產(chǎn)、封裝、測(cè)試業(yè)務(wù)的公司稱之為fabless（無(wú)廠半導(dǎo)體）或者design house（設(shè)計(jì)公司），比如國(guó)內(nèi)的華為海思、紫光展銳、中興微電子、比特大陸、寒武紀(jì)、匯頂科技、全志就是這類公司，而美國(guó)的高通、博通、英偉達(dá)也屬于這一類型的公司。而既有芯片業(yè)務(wù)，又有芯片晶圓制造業(yè)務(wù)的公司，我們稱之為IDM（Integrated Device Manufacture，全流程生產(chǎn)），國(guó)內(nèi)的士蘭微屬于這類企業(yè)，美國(guó)的英特爾，韓國(guó)的三星、海力士，意大利的意法半導(dǎo)體也屬于這類企業(yè)。

那么在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，全世界有哪些知名的半導(dǎo)體公司呢？可以參考下面的圖表。

這張圖表是2021年上半年全球十大IC設(shè)計(jì)公司營(yíng)收排名。注意這里的排名僅僅指公布財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)的前十名，有些公司可能更高，但未公布數(shù)據(jù)。這里只統(tǒng)計(jì)公布財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)的前十名。而且這里的數(shù)據(jù)僅指芯片設(shè)計(jì)公司，不包括臺(tái)積電、格羅方德等晶圓廠，也不包括芯片原材料和半導(dǎo)體設(shè)備公司。我們可以看到，榜單上基本被美國(guó)公司霸榜。排第一的是高通，第二的是英偉達(dá)，后面的美國(guó)企業(yè)還有博通、AMD、美滿科技、賽靈思。除此之外，臺(tái)灣地區(qū)也有三家公司上榜，分別是聯(lián)發(fā)科、聯(lián)詠科技、瑞昱半導(dǎo)體。

芯片設(shè)計(jì)也分很多領(lǐng)域，如果按照芯片的功能和應(yīng)用來(lái)劃分，我們從具體的領(lǐng)域來(lái)對(duì)比一下國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)和國(guó)外的差距！目前市場(chǎng)上的芯片可以分為處理器芯片、通信芯片、存儲(chǔ)器芯片、消費(fèi)電子芯片、時(shí)鐘芯片、FPGA芯片、射頻芯片等幾大類。

1.1處理器類芯片

1.1.1手機(jī)處理器芯片

這一塊國(guó)內(nèi)和世界領(lǐng)先水平有較大差距。世界范圍內(nèi)市占率份額最大的兩家手機(jī)處理器廠商是高通和MTK（聯(lián)發(fā)科）。而蘋果和三星這兩家也有自己的手機(jī)處理器芯片。而國(guó)內(nèi)大部分手機(jī)廠商，比如小米、vivo、oppo都是用高通或者聯(lián)發(fā)科的處理器芯片！國(guó)內(nèi)手機(jī)處理器設(shè)計(jì)的主要廠商是華為海思和紫光展銳。具體的市場(chǎng)份額大家可以先看下2021年第三季度全球手機(jī)cpu的市占率情況。

我們可以看到臺(tái)灣的聯(lián)發(fā)科已經(jīng)排到了第一位，高通緊隨其后。而大陸的紫光展銳也有10%的市占率。而華為海思的市占率僅3%。由于眾所周知的原因，臺(tái)積電不能給海思代工先進(jìn)工藝的芯片，所以華為的麒麟芯片現(xiàn)在處境很尷尬！下面一張圖片是2020年第一季度到2021年上半年，各季度全球手機(jī)cpu芯片市占率變化情況。

我們可以看到華為海思受貿(mào)易戰(zhàn)影響，份額逐步下滑。在華為海思受貿(mào)易戰(zhàn)的影響下，國(guó)內(nèi)其他廠商只有紫光展銳比較能打，紫光展銳的虎賁T7510芯片，采用的是臺(tái)積電12納米工藝，按照網(wǎng)上的說法，這一款芯片相當(dāng)于高通驍龍710系列。但國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商里，好像只有海信用過這款處理器芯片。

1.1.2 微機(jī)處理器芯片

微機(jī)處理器芯片就是我們臺(tái)式電腦或筆記本電腦的處理器芯片！這一領(lǐng)域，我相信大家都對(duì)英特爾的芯片耳熟能詳。從奔騰處理器到酷睿i3、i5、i7，英特爾一直領(lǐng)跑！這個(gè)領(lǐng)域能夠?qū)τ⑻貭枠?gòu)成威脅的，估計(jì)只有AMD了。這一塊目前國(guó)內(nèi)和美國(guó)差距極大！目前國(guó)內(nèi)企業(yè)有兆心在做x86的處理器，這兩年好像出了一款性能等同七代英特爾產(chǎn)品的處理器。除此以外海光也在做微機(jī)處理器芯片，不過用的amd的zen架構(gòu)，不清楚性能如何。

1.1.3 微處理器和微控制器

微處理器（Micro-Processor Unit，MPU）和微控制器 （Micro-Controller Unit ， MCU） 現(xiàn)在的界限越來(lái)越模糊，把兩者一起介紹。這一領(lǐng)域美國(guó)的德州儀器（TI公司）、飛思卡爾，意大利的意法半導(dǎo)體，日本的瑞薩電子，領(lǐng)先這一塊業(yè)務(wù)。而國(guó)內(nèi)我只知道深圳的科創(chuàng)板上市公司芯海科技是主營(yíng)這一塊業(yè)務(wù)的。差距有多大，就不太清楚。

1.2圖像處理器GPU芯片

在GPU芯片這一塊國(guó)內(nèi)廠商和國(guó)外大廠差距極大。大家看看自己用的筆記本電腦的顯卡是哪個(gè)公司的就知道了！整個(gè)GPU圖形芯片領(lǐng)域，包括獨(dú)立顯卡和集成顯卡。在具體市場(chǎng)份額方面，英特爾得益于筆記本電腦、傳統(tǒng)PC行業(yè)的優(yōu)勢(shì)，其核芯顯卡市占率超過全球市場(chǎng)的三分之二。

如果只看獨(dú)立顯卡，美國(guó)著名企業(yè)英偉達(dá)是這一塊絕對(duì)的王者。在獨(dú)顯領(lǐng)域，英偉達(dá)GPU芯片的市占率超過80%。而我們國(guó)內(nèi)做得比較好的景嘉微和中科曙光。但國(guó)內(nèi)企業(yè)在GPU這一塊和英偉達(dá)、英特爾、AMD的差距巨大，不是短時(shí)間能趕得上的。圖像處理GPU這一塊，國(guó)內(nèi)必須要努力追趕。。

1.3通信芯片

通信是一個(gè)很大的概念，很大的范疇！各種各樣的通信芯片也是五花八門！通信可以劃分為手機(jī)移動(dòng)通信、wifi通信、藍(lán)牙通信。

在移動(dòng)通訊設(shè)備中最重要的器件就是射頻芯片和基帶芯片，射頻芯片負(fù)責(zé)射頻收發(fā)、頻率合成、功率放大；而基帶芯片負(fù)責(zé)信號(hào)處理和協(xié)議處理。

1.3.1 手機(jī)基帶芯片

提到基帶大家可能都聽過但是不了解具體是什么，這個(gè)東西簡(jiǎn)單來(lái)說是手機(jī)通話和上網(wǎng)的必備組件，也就是說沒了它，手機(jī)既不能通話又不能上網(wǎng)，重要性不言而喻。

全球移動(dòng)通信市場(chǎng)經(jīng)過1G-3G時(shí)代的發(fā)展，到4G時(shí)代已有多家半導(dǎo)體廠商進(jìn)入基帶芯片市場(chǎng)。然而，5G基帶芯片的性能要求和技術(shù)復(fù)雜程度要比前幾代高得多，目前全球只有高通、華為海思、紫光展銳、三星和聯(lián)發(fā)科研發(fā)出了5G基帶芯片。英特爾的5G通信業(yè)務(wù)賣給了蘋果，到現(xiàn)在還沒有推出5G基帶芯片。在基帶芯片這塊，大陸有華為海思和紫光展銳兩家企業(yè)，臺(tái)灣也有聯(lián)發(fā)科。其中海思依靠華為的通信技術(shù)和專利積累，推出了巴龍系列基帶芯片，以及集成巴龍基帶的麒麟處理器；紫光展銳的虎賁T7520在中端市場(chǎng)將有一定的話語(yǔ)權(quán)，但目前在5G基帶芯片方面還是美國(guó)的高通占據(jù)一定領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

1.3.2 射頻前端芯片

射頻芯片被譽(yù)為模擬芯片皇冠上的明珠。射頻芯片又分為射頻收發(fā)芯片和射頻前端芯片。而目前射頻前端芯片的復(fù)雜度更高，所以我們重點(diǎn)關(guān)注一下射頻前端芯片。射頻前端包括“1：”濾波器（Filter）、功率放大器（PA）、開關(guān)（Switch/Tuner）、低噪聲放大器（LNA）四種器件“。這四種器件 2020 年市場(chǎng)規(guī)模占比分別為 47%、32%、13%、8%。射頻前端器件的技術(shù)難度從大到小為：濾波器、功率放大器（PA）、開關(guān)/低噪聲放大器（LNA）。

市場(chǎng)格局方面，2020年，全球射頻前端芯片的市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)超過200億美元。具體企業(yè)市占率方面，我們可以看一下這張圖片。

圖片的橫坐標(biāo)是產(chǎn)品銷售額，縱坐標(biāo)是增速。在射頻領(lǐng)域，特別是手機(jī)射頻前端領(lǐng)域，前五大公司思佳訊、Qorvo 威訊、Qualcomm 高通、博通、Murata 村田市場(chǎng)份額總計(jì)超過了85%。國(guó)內(nèi)的企業(yè)，我只知道江蘇無(wú)錫的卓勝微和芯樸科技做的射頻前端芯片還不錯(cuò)。射頻前端器件采用特殊制造工藝，且不同器件之間的工藝差別大，美日巨頭以 IDM模式壟斷市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)廠商大多是fabless模式，國(guó)內(nèi)廠商需要突破設(shè)計(jì)、工藝兩層壁壘。

1.3.3 WIFI芯片

wifi芯片這個(gè)領(lǐng)域呢，有較高的技術(shù)壁壘、規(guī)模壁壘和認(rèn)證壁壘，目前 Wi-Fi 芯片行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局較為穩(wěn)定。目前WiFi芯片領(lǐng)域的主要參與者分為兩類，一類是以博通、高通、德州儀器、Marvell、瑞昱、聯(lián)發(fā)科為首的傳統(tǒng)全球IC設(shè)計(jì)龍頭企業(yè);另一類是以樂鑫科技、南方硅谷、聯(lián)盛德微電子為代表的新銳物聯(lián)網(wǎng)IC設(shè)計(jì)商。

這個(gè)領(lǐng)域，美國(guó)的博通不論是市場(chǎng)占有率還是產(chǎn)品性能都位居世界第一！大部分高端手機(jī)里的WIFI芯片都是博通的！而臺(tái)灣的聯(lián)發(fā)科、瑞昱也有一定的市場(chǎng)份額。大陸在WIFI芯片做得比較好的，我只知道樂鑫科技和珠海的全志！

1.3.4藍(lán)牙芯片

做藍(lán)牙芯片的企業(yè)相當(dāng)多，這個(gè)領(lǐng)域我覺得技術(shù)含量不算特別高，個(gè)人認(rèn)為比WIFI芯片簡(jiǎn)單多了。國(guó)內(nèi)大大小小的芯片設(shè)計(jì)公司都有在做藍(lán)牙芯片的。這個(gè)領(lǐng)域不再多講。

1.4存儲(chǔ)器芯片

存儲(chǔ)芯片是一個(gè)高度壟斷的市場(chǎng)，全球市場(chǎng)基本被前三大公司占據(jù)，且近年來(lái)壟斷程度逐步加劇。受全球市場(chǎng)寡頭壟斷格局影響，中國(guó)企業(yè)的議價(jià)能力極低，我國(guó)存儲(chǔ)器芯片發(fā)展受限。

我們可以看一下這張圖片，2020年全球存儲(chǔ)器芯片的市場(chǎng)份額。三星、海力士、美光壟斷前三。

在細(xì)分領(lǐng)域，全球DRAM市場(chǎng)仍由三大巨頭主導(dǎo)，全球NAND Flash半數(shù)市場(chǎng)份額由三星和鎧俠占據(jù);在NOR Flash全球市場(chǎng)中，我國(guó)企業(yè)兆易創(chuàng)新位列前三。近年來(lái)國(guó)內(nèi)廠商奮力追趕，已在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，逐步縮小與國(guó)外原廠的差距，其中，兆易創(chuàng)新位列NOR Flash市場(chǎng)前三，聚辰股份在EEPROM芯片領(lǐng)域市占率全球第三，長(zhǎng)江存儲(chǔ)128層3DNAND存儲(chǔ)芯片，直接跳過96層，加速趕超國(guó)外廠商先進(jìn)技術(shù)。但在市場(chǎng)份額方面，由于DRAM和NAND Flash占據(jù)了存儲(chǔ)芯片95%左右的市場(chǎng)份額，我國(guó)部分企業(yè)雖然在NOR flash方面有所突破，但仍未改變存儲(chǔ)器芯片市場(chǎng)被韓美三巨頭壟斷的格局。中國(guó)的存儲(chǔ)器芯片廠商追趕先進(jìn)任重而道遠(yuǎn)。

1.5消費(fèi)電子芯片領(lǐng)域

安防監(jiān)控、機(jī)頂盒、人工智能、汽車電子、觸控芯片五大板塊，分開來(lái)說。

1.5.1 監(jiān)控芯片

說實(shí)話，監(jiān)控芯片是國(guó)內(nèi)做得相當(dāng)不錯(cuò)的芯片領(lǐng)域！可以說監(jiān)控芯片，國(guó)內(nèi)處于世界第一梯隊(duì)！世界一流！目前國(guó)內(nèi)安防監(jiān)控企業(yè)比如，海康威視和大華。據(jù)我所知海康威視大部分的監(jiān)控芯片還是用的華為海思的！另外一些新興的芯片設(shè)計(jì)公司也在做監(jiān)控芯片。世界范圍內(nèi)，老牌的監(jiān)控芯片廠商有美國(guó)的德州儀器（TI公司）。

1.5.2 機(jī)頂盒芯片

這一塊國(guó)內(nèi)做得還不錯(cuò)。華為海思這一塊國(guó)內(nèi)最強(qiáng)，另外中興微電子、福州瑞芯微、Amlogic（晶晨半導(dǎo)體）都在做機(jī)頂盒芯片，除了海思以外，amlogic做得最好。amlogic（晶晨半導(dǎo)體）是在美國(guó)硅谷成立，但現(xiàn)在已回大陸注冊(cè)。除了大陸以外臺(tái)灣的mstar之前也做得不錯(cuò)，但這幾年業(yè)務(wù)被海思和amlogic擠壓得很厲害。mstar中文名叫晨星半導(dǎo)體，總部在臺(tái)灣新竹，已經(jīng)被聯(lián)發(fā)科收購(gòu)。

1.5.3 人工智能芯片

人工智能芯片是芯片領(lǐng)域近些年很熱的一個(gè)問題。

世界范圍內(nèi)知名的人工智能芯片有美國(guó)的英偉達(dá)、英特爾，荷蘭的恩智浦。國(guó)內(nèi)知名的人工智能芯片設(shè)計(jì)企業(yè)有華為海思、寒武紀(jì)、地平線等等。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)做人工智能芯片的很多，字節(jié)跳動(dòng)、阿里平頭哥、百度、騰訊，這些互聯(lián)網(wǎng)公司也都擠進(jìn)來(lái)內(nèi)卷了。但芯片行業(yè)不等同于互聯(lián)網(wǎng)，他們玩得轉(zhuǎn)互聯(lián)網(wǎng)，但芯片行業(yè)沒那么好整，我們拭目以待，看他們做出的芯片究竟怎樣。說句題外話，人工智能芯片以及人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈在科技領(lǐng)域是一個(gè)熱門領(lǐng)域，很有利于“講故事”、“講ppt”、炒作，對(duì)于部分公司炒高估值、炒股價(jià)，很有利，你懂的。所以擠進(jìn)來(lái)做人工智能芯片的企業(yè)特別多。但目前人工智能芯片市場(chǎng)還有待拓展。中國(guó)企業(yè)目前在人工智能芯片業(yè)務(wù)這一塊還沒有特別拔尖的。

1.5.4 汽車電子芯片

其實(shí)汽車電子芯片是一個(gè)很大的范疇，汽車電子芯片是汽車電子所有芯片的統(tǒng)稱。前面提到的MCU芯片也在汽車電子領(lǐng)域有很多應(yīng)用，除了MCU芯片以外，無(wú)人駕駛芯片是近幾年一個(gè)比較熱門的領(lǐng)域，但目前無(wú)人駕駛芯片落地還有些困難，各大廠商都想搶跑。除此之外，汽車電子領(lǐng)域的芯片還包括傳感器芯片、一些模擬芯片。

在汽車電子芯片整體的格局方面，荷蘭企業(yè)恩智浦、美國(guó)企業(yè)德州儀器、德國(guó)企業(yè)英飛凌、日本企業(yè)瑞薩電子、意大利的意法半導(dǎo)體是這一領(lǐng)域龍頭。

歐洲企業(yè)在這一領(lǐng)域有極大話語(yǔ)權(quán)。恩智浦、英飛凌、意法半導(dǎo)體、博世四家歐洲企業(yè)就占據(jù)全球30%的市場(chǎng)份額。恩智浦目是由荷蘭的飛利浦發(fā)展出來(lái)的企業(yè)，2015年12月，恩智浦收購(gòu)了飛思卡爾之后，開始成為汽車半導(dǎo)體和通用微控制器市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者。美國(guó)企業(yè)以德州儀器為代表，日本企業(yè)以瑞薩電子為代表。歐美日三足鼎立。中國(guó)企業(yè)基本沒有話語(yǔ)權(quán)。國(guó)內(nèi)在汽車電子這一塊我就只知道比亞迪半導(dǎo)體做得不錯(cuò)。其他沒有特別有分量的公司。

1.5.5 觸控芯片

這一塊國(guó)內(nèi)做得不錯(cuò)。深圳企業(yè)匯頂科技是這個(gè)領(lǐng)域龍頭，另外臺(tái)灣的mstar和敦泰科技也做得不錯(cuò)！據(jù)我所知，觸控芯片如果不涉及指紋識(shí)別的話，本身并沒有特別高的技術(shù)含金量。如果涉及指紋識(shí)別，那觸控芯片難度增加不少。而近一兩年，匯頂科技的觸控芯片業(yè)務(wù)也受到強(qiáng)有力挑戰(zhàn)。希望中國(guó)芯片企業(yè)能在挑戰(zhàn)中成長(zhǎng)。

1.6時(shí)鐘芯片

這一塊差距很大！美國(guó)的廠商完全領(lǐng)先！不同于消費(fèi)電子行業(yè)，時(shí)鐘芯片偏向模擬，好多產(chǎn)品可以賣好多年！時(shí)鐘芯片主要的市場(chǎng)都被美國(guó)公司把持！國(guó)際知名的時(shí)鐘芯片企業(yè)有美國(guó)的TI、Silicon Labs（芯科科技）、micro chip。國(guó)內(nèi)目前在做時(shí)鐘芯片的企業(yè)有寧波奧拉半導(dǎo)體、浙江賽思電子、新港海岸。但以上中國(guó)企業(yè)的時(shí)鐘芯片產(chǎn)品與國(guó)外廠商差距明顯。

1.7FPGA芯片

FPGA芯片這個(gè)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)廠商和美國(guó)廠商差距極大。美國(guó)企業(yè)起步很早，全球FPGA市場(chǎng)由巨頭Xilinx，altera兩大巨頭壟斷，萊迪斯Lattice和Microsemi瓜分剩下大部分份額。四大廠商不僅在芯片設(shè)計(jì)壟斷，而且還壟斷了FPGA芯片配套的EDA軟件，芯片設(shè)計(jì)和EDA工具上都形成了極強(qiáng)的技術(shù)封鎖。Xilinx、Altera、Lattice等公司通過近9000項(xiàng)專利構(gòu)筑了牢固的知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘，并形成了非常強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，四大廠商的市場(chǎng)占有率達(dá)到了96%。

國(guó)內(nèi)廠商方面，據(jù)我所知，只有紫光集團(tuán)旗下的子公司紫光同創(chuàng)做的FPGA芯片還不錯(cuò)，但和美國(guó)公司的差距很大。

綜合來(lái)看目前國(guó)內(nèi)的芯片設(shè)計(jì)公司在世界處于什么發(fā)展水平呢？我的觀點(diǎn)是整體落后，局部細(xì)分領(lǐng)域（比如監(jiān)控芯片、觸控芯片）世界領(lǐng)先！芯片設(shè)計(jì)相對(duì)于芯片生產(chǎn)來(lái)說，芯片設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)與世界領(lǐng)先水平有較大差距，但沒有像芯片生產(chǎn)那樣大的差距，我個(gè)人觀點(diǎn)，美國(guó)公司在設(shè)計(jì)領(lǐng)域處于第一梯隊(duì)，臺(tái)灣公司和韓國(guó)公司處于第二梯隊(duì)，大陸企業(yè)的芯片設(shè)計(jì)的水平在世界范圍內(nèi)處于第二梯隊(duì)和第三梯隊(duì)之間，可以說2.5梯隊(duì)。

2.晶圓制造領(lǐng)域

晶圓是指硅半導(dǎo)體集成電路制作所用的硅晶片，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓。在硅晶片上可加工制作成各種電路元件結(jié)構(gòu)，而成為有特定電性功能的IC產(chǎn)品。晶圓的原始材料是硅，而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。 晶圓制造是根據(jù)設(shè)計(jì)出的電路版圖，通過爐管、濕刻、淀積、光刻、干刻、注入、退火等不同工藝流程在半導(dǎo)體晶圓基板上形成元器件和互聯(lián)線，最終輸出能夠完成功能及性能實(shí)現(xiàn)的晶圓片。

在芯片行業(yè)，我們把僅從事晶圓制造的企業(yè)稱之為foundry。

晶圓制造目前在世界上的發(fā)展情況來(lái)看，臺(tái)灣的臺(tái)積電在晶圓制造領(lǐng)域領(lǐng)先世界，目前屬于世界第一的水平，臺(tái)積電目前獨(dú)一檔，第一梯隊(duì)，臺(tái)積電之后有哪些？三星、英特爾、格羅方德、UMC（聯(lián)電）、SMIC、意法半導(dǎo)體、PSMC（力晶）、華虹。大陸最強(qiáng)的中芯國(guó)際可以說屬于2.5梯隊(duì)，大陸第二的華虹屬于第三梯隊(duì)。以上芯片制造企業(yè)中，臺(tái)積電、UMC、PSMC都是臺(tái)灣企業(yè)，英特爾是美國(guó)公司，格羅方德本來(lái)是AMD的芯片生產(chǎn)部門，后來(lái)獨(dú)立出來(lái)被阿聯(lián)酋的資金收購(gòu)，但目前格羅方德大部分工廠仍在美國(guó)。意法半導(dǎo)體目前應(yīng)該是歐洲在芯片生產(chǎn)領(lǐng)域最高水平的公司啦！

從目前的新工藝的推進(jìn)和老工藝的成熟度來(lái)看，承載中國(guó)大陸芯片生產(chǎn)希望的中芯國(guó)際勉強(qiáng)處于第二梯隊(duì)，不說和臺(tái)積電、三星相比，就是和臺(tái)灣的UMC相比，都略有差距。而大陸芯片制造第二的華虹，目前僅僅能夠量產(chǎn)28納米芯片。芯片生產(chǎn)這一塊，大陸企業(yè)追趕先進(jìn)制造，任重而道遠(yuǎn)！

3.EDA工具

EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的英文簡(jiǎn)稱。EDA工具是指利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，來(lái)完成超大規(guī)模集成電路芯片的功能設(shè)計(jì)、綜合、驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)等流程的設(shè)計(jì)方式。

在芯片行業(yè)，我們把提供EDA工具的企業(yè)稱之為EDA設(shè)計(jì)服務(wù)供應(yīng)商。

目前，在EDA工具方面，EDA工具廠商的三巨頭——cadence、synopsys、mentor公司壟斷了絕大多數(shù)市場(chǎng)份額，其他EDA廠商很多都是在三巨頭的陰影之下，夾縫之中求生存。

這三大公司的總部都位于美國(guó)加州，其中cadence和synopsys都是美國(guó)公司，而mentor本來(lái)也是美國(guó)公司，不過現(xiàn)在已經(jīng)被德國(guó)的西門子收購(gòu)。

而我們目前國(guó)內(nèi)使用的EDA工具，幾乎現(xiàn)在開發(fā)流程就沒有使用國(guó)產(chǎn)的工具！目前三巨頭壟斷了絕大部分EDA工具！以我本人經(jīng)常使用的EDA工具為例吧！IC驗(yàn)證工具方面用的最多的是synopsys公司的vcs、cadence公司的irun！code debug用的最多的是synopsys公司的verdi，以前讀書時(shí)用過mentor公司的modelsim。

DFT目前用的也是mentor公司的tessent和synopsys的DFT compiler。后端PR工具目前常用的ICC和innovus分別是synopsys和cadence的工具。形式驗(yàn)證用的是synopsys公司的formality。STA用的是synopsys的PT。邏輯綜合用的還是synopsys公司的design compiler。因?yàn)槲沂亲鰯?shù)字IC的，用的synopsys的工具多一些，模擬IC應(yīng)該用cadence的工具多一些！FPGA驗(yàn)證都是用賽靈思的ISE和VIVADO。

國(guó)產(chǎn)EDA工具的研發(fā)任重而道遠(yuǎn)啊！

4.芯片原材料

芯片生產(chǎn)需要大量的原材料，比如硅晶圓、光刻膠等等。對(duì)于大家經(jīng)常聽說的***，我們用最通俗的語(yǔ)言來(lái)概括它的原理，就是投影儀+單反的原理，將激光光束透射過畫著線路圖的掩模，將芯片線路圖成比例縮小投射到涂了光刻膠的硅晶圓上，最終形成芯片的電路圖。所以硅晶圓和光刻膠是芯片生產(chǎn)過程中非常重要的原材料。

芯片制造所需的原料有很多，其中需求量最大的當(dāng)屬硅晶圓。數(shù)據(jù)顯示，硅晶圓在芯片制造材料中占比最高，達(dá)到37%。硅晶圓制造行業(yè)整合現(xiàn)象早在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)出現(xiàn)，經(jīng)過三十年時(shí)間廝殺，目前90%的市場(chǎng)份額都被日韓四巨頭占據(jù)。它們分別是信越化學(xué)、環(huán)球晶圓、勝高以及SK siltron。

在光刻膠領(lǐng)域，全球有超過87%的市場(chǎng)份額都被美國(guó)羅門哈斯、日本JSR、東京應(yīng)化、日本信越與富士電子材料這五家企業(yè)所壟斷，其中美國(guó)企業(yè)占到了15%市場(chǎng)份額，而日本企業(yè)市場(chǎng)份額更是超過了75%；美日壟斷！

美國(guó)公司應(yīng)用材料目前排行業(yè)第一吧！日本公司也有話語(yǔ)權(quán)， 2019年，日本和韓國(guó)打芯片戰(zhàn)，禁止日本企業(yè)出口高純度氟化氫及光阻劑等材料原材料給韓國(guó)，韓國(guó)半導(dǎo)體制造廠只能停工，即便不停工，使用替代原料進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量產(chǎn)，會(huì)使得到的芯片的可靠性問題受到客戶們的強(qiáng)烈懷疑，無(wú)疑將會(huì)引起不小的業(yè)內(nèi)地震。

5.封裝

芯片封裝，簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)講就是把Foundry生產(chǎn)出來(lái)的集成電路裸片放到一塊起承載作用的基板上，再把管腳引出來(lái)，然后固定包裝成為一個(gè)整體。

封裝國(guó)內(nèi)最強(qiáng)就是長(zhǎng)電了，但封裝是依賴于晶圓制造的，與工藝相關(guān)！除了長(zhǎng)電之外還有華潤(rùn)微等企業(yè)。

6.測(cè)試

個(gè)人感覺芯片行業(yè)技術(shù)難度最低的就是測(cè)試和封裝。測(cè)試的話包括CP測(cè)試、FT測(cè)試等等，包括了芯片的功能測(cè)試、可靠性測(cè)試、老化測(cè)試等等。

國(guó)內(nèi)目前的芯片測(cè)試由封測(cè)廠來(lái)完成，某些企業(yè)同時(shí)完成封裝測(cè)試工作，這些企業(yè)被稱為封測(cè)廠，而某些企業(yè)只進(jìn)行測(cè)試工作，這類企業(yè)被稱為測(cè)試廠。

7.半導(dǎo)體設(shè)備

芯片行業(yè)的設(shè)備業(yè)務(wù)主要指的是芯片生產(chǎn)、封裝、測(cè)試過程中需要使用的設(shè)備，比如晶圓制造過程中需要使用的***、蝕刻機(jī)，測(cè)試過程中需要使用的ATE測(cè)試基臺(tái)。***這個(gè)大家都耳熟能詳了，知道國(guó)內(nèi)目前***的差距，就不再多說！先進(jìn)***這一塊荷蘭的阿斯麥爾獨(dú)家供貨，日本的佳能也生產(chǎn)一些低工藝的***設(shè)備。

封測(cè)廠用的ATE測(cè)試基臺(tái)等設(shè)備基本都是愛德萬(wàn)或泰瑞達(dá)等公司的產(chǎn)品。愛德萬(wàn)是日本公司，而泰瑞達(dá)是美國(guó)公司，總部在馬薩諸塞州。這一塊的市場(chǎng)份額幾乎沒有國(guó)內(nèi)公司的蛋糕。

第二個(gè)部分

下面是芯片開發(fā)的一個(gè)流程圖

主要包括三大板塊：design、fabrication facility、assembly facility。

其中測(cè)試工作包括了晶圓生產(chǎn)之后的測(cè)試和封裝之后的測(cè)試。

由于我本人是一名數(shù)字IC開發(fā)工程師，對(duì)模擬的內(nèi)容不是特別清楚，我就講講數(shù)字IC這一塊的。

設(shè)計(jì)流程中的第一個(gè)部分就是系統(tǒng)需求，主要在這個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行芯片規(guī)格的制定、方案的制定，從而確認(rèn)芯片的架構(gòu)和功能，負(fù)責(zé)這一塊工作的主要是項(xiàng)目經(jīng)理或芯片架構(gòu)師。

設(shè)計(jì)流程中的第二個(gè)部分就是IC設(shè)計(jì)，主要完成芯片功能的實(shí)現(xiàn)，所以這里的IC設(shè)計(jì)又可以稱之為功能設(shè)計(jì)，之所以稱之為功能設(shè)計(jì)主要是與后面的DFT設(shè)計(jì)相區(qū)別。IC設(shè)計(jì)包括模擬IC設(shè)計(jì)和數(shù)字IC設(shè)計(jì)。數(shù)字IC設(shè)計(jì)這一塊，是使用硬件設(shè)計(jì)語(yǔ)言HDL來(lái)完成對(duì)芯片功能的實(shí)現(xiàn)。負(fù)責(zé)這一塊工作的主要是數(shù)字IC設(shè)計(jì)工程師或RTL設(shè)計(jì)工程師。

設(shè)計(jì)中的第三個(gè)部分就是數(shù)字IC驗(yàn)證這一塊。數(shù)字IC驗(yàn)證就是搭建驗(yàn)證環(huán)境實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片功能及時(shí)序的驗(yàn)證。這一步的驗(yàn)證仿真，我們可以將其稱之為前仿（相對(duì)于后仿而言）。這一步的驗(yàn)證僅僅只是對(duì)芯片的功能進(jìn)行驗(yàn)證，并不對(duì)時(shí)序進(jìn)行仿真。負(fù)責(zé)這一塊工作的主要是數(shù)字IC驗(yàn)證工程師。

設(shè)計(jì)流程的第四個(gè)部分就是邏輯綜合，邏輯綜合是將經(jīng)過前仿驗(yàn)證過的RTL代碼轉(zhuǎn)換映射為門級(jí)電路的一個(gè)過程。通俗來(lái)說這一流程是將代碼轉(zhuǎn)換為電路。負(fù)責(zé)這一塊工作的主要是邏輯綜合工程師或數(shù)字IC設(shè)計(jì)工程師。大公司項(xiàng)目多，團(tuán)隊(duì)規(guī)模大，一般會(huì)有專門的邏輯綜合團(tuán)隊(duì)，但小公司人力資源相對(duì)緊張，經(jīng)常會(huì)讓數(shù)字IC設(shè)計(jì)工程師同時(shí)負(fù)責(zé)邏輯綜合工作。

設(shè)計(jì)流程的第五個(gè)部分就是DFT設(shè)計(jì)，DFT是design for test的簡(jiǎn)稱，區(qū)別于功能設(shè)計(jì)，DFT設(shè)計(jì)僅僅是針對(duì)測(cè)試所做的設(shè)計(jì)，無(wú)關(guān)芯片功能。

設(shè)計(jì)流程的第六個(gè)部分就是后端設(shè)計(jì)，在數(shù)字后端中包括了CTS，也就是時(shí)鐘樹綜合。PR布局布線。STA，靜態(tài)時(shí)序分析。后端設(shè)計(jì)完成之后，芯片設(shè)計(jì)公司提交最終GDSII文件給Foundry工廠做加工。這里的GDSII是一個(gè)二進(jìn)制文件，其中含有集成電路版圖中的平面的幾何形狀，文本或標(biāo)簽，以及其他有關(guān)信息并可以由層次結(jié)構(gòu)組成。foundry廠用GDSII文件制作光刻掩膜版。

晶圓加工部分，是晶圓廠把IC設(shè)計(jì)公司提供的GDSII文件，通過爐管、濕刻、淀積、光刻、干刻、注入、退火等不同工藝流程在半導(dǎo)體晶圓基板上形成元器件和互聯(lián)線，最終輸出能夠完成功能及性能實(shí)現(xiàn)的晶圓片。

最后第三部分，晶圓加工完成之后，再將晶圓拿到封裝廠進(jìn)行切割、封裝、測(cè)試。

第三個(gè)部分：芯片行業(yè)崗位介紹

項(xiàng)目經(jīng)理：負(fù)責(zé)產(chǎn)品規(guī)格的定義、功能的定義，全流程把控從架構(gòu)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)封測(cè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括開發(fā)策略、資源調(diào)配、流程優(yōu)化及重組。

芯片架構(gòu)師：負(fù)責(zé)芯片架構(gòu)的設(shè)計(jì)、定義、布局、規(guī)劃及性能評(píng)估。

IC設(shè)計(jì)工程師：負(fù)責(zé)芯片功能的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

IC驗(yàn)證工程師：負(fù)責(zé)芯片功能、時(shí)序的驗(yàn)證

邏輯綜合工程師：負(fù)責(zé)代碼的邏輯綜合工作，完成硬件代碼到門級(jí)電路的映射。

DFT工程師：負(fù)責(zé)進(jìn)行可測(cè)性設(shè)計(jì)，便于芯片測(cè)試過程中的篩片。

后端工程師：負(fù)責(zé)對(duì)芯片進(jìn)行布局布線和靜態(tài)時(shí)序分析。

芯片板級(jí)驗(yàn)證測(cè)試工程師：負(fù)責(zé)芯片板級(jí)驗(yàn)證。這個(gè)崗位與IC驗(yàn)證工程師的區(qū)別在于，IC驗(yàn)證工程師是進(jìn)行代碼或者網(wǎng)表級(jí)別的功能驗(yàn)證或時(shí)序驗(yàn)證。而芯片板級(jí)驗(yàn)證測(cè)試工程師是對(duì)流片后的樣片進(jìn)行板級(jí)的功能測(cè)試、端口測(cè)試、兼容性測(cè)試、可靠性測(cè)試等等。

ATE測(cè)試工程師：主要負(fù)責(zé)芯片量產(chǎn)過程的CP測(cè)試和FT測(cè)試，維護(hù)量產(chǎn)過程，協(xié)同封測(cè)廠進(jìn)行程序優(yōu)化和良率提升。

芯片封裝工程師：負(fù)責(zé)對(duì)芯片的封裝設(shè)計(jì)工作，完成封裝選型、打線圖設(shè)計(jì)、基板設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、外形圖設(shè)計(jì)、射頻仿真等等。

芯片質(zhì)量工程師：負(fù)責(zé)芯片全流程質(zhì)量問題的跟蹤處理，分析芯片的過程失效原因，參與芯片產(chǎn)品端到端的質(zhì)量管控。