半導體發(fā)展的四個時代

發(fā)布時間：2022-03-10作者來源：薩科微瀏覽：2044

臺積電的 Suk Lee 發(fā)表了題為“摩爾定律和半導體行業(yè)的第四個時代”的主題演講。Suk Lee表示，任何試圖從半導體行業(yè)傳奇而動蕩的歷史中發(fā)掘出一些意義的事情都會引起我的注意。正如臺積電所解釋的那樣，半導體行業(yè)第四個時代的主旨就是合作。讓我們來仔細看看這個演講的內(nèi)容。

半導體的[敏感詞]個時代——IDM

最初，晶體管是在貝爾實驗室發(fā)明的，緊接著，德州儀器 (TI)做出了[敏感詞]個集成電路。當仙童半導體開發(fā)出[敏感詞]個單片式集成電路時，事情開始變得非常有趣了。看一看下面這張由計算機歷史博物館提供的照片，它展示了一些參與這一開創(chuàng)性工作的早期先驅(qū)（我們稱其為八叛逆）。請注意，照片中的每個人都穿著夾克，打著領(lǐng)帶，這可是當年半導體弄潮兒的標配。

推薦閱讀：

仙童(Fairchild)讓你感慨IC業(yè)的歷史
集成電路史上最[敏感詞]的10個人

于是，[敏感詞]個半導體時代誕生了——集成器件制造商時代，簡稱IDM。在這個時代，IDM包攬所有工作—芯片設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)施、芯片的實現(xiàn)和制造工藝。我是在一家面向IDM 的基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域、名為 RCA 的公司開始自己的職業(yè)生涯的。 Suk 在演講中指出，在 IDM 時代，集成和發(fā)明是相輔相成的。創(chuàng)造一些全新事物的機會，總是非常令人興奮。定制芯片是 IDM 的主要領(lǐng)域。他們擁有完成這項工作所需的所有基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)和人員。因此，定制芯片這個工作僅限于 IDM 或有足夠資金資助 IDM 進行大規(guī)模開發(fā)的公司。隨著后來，當我們開始進入第二個半導體時代時，這一切都改變了。

第二個半導體時代——ASIC

LSI Logic 和 VLSI Technology 等公司是這一歷史階段的先驅(qū)。現(xiàn)在，ASIC 供應(yīng)商向所有人提供了設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施、芯片實施和工藝技術(shù)。在這個階段，半導體行業(yè)開始出現(xiàn)分化。有了設(shè)計限制，出現(xiàn)了一個更廣泛的工程師社區(qū)，它們可以設(shè)計和構(gòu)建定制芯片。技術(shù)開始變得民主化、大眾化，世界從此變得不一樣了。

半導體的第三個時代——代工

從本質(zhì)上來看，第三個時代是第二個時代成熟的必然結(jié)果。集成電路設(shè)計和制造的所有步驟都開始變得相當具有挑戰(zhàn)性。建立起一個生態(tài)系統(tǒng)，讓每家公司都能夠?qū)Ｗ⒂谒麄兊暮诵母偁幜Γ@是管理復雜性的一個好方法。這就是第三個時代所發(fā)生的事情。芯片的設(shè)計和實施由無晶圓廠半導體公司負責，設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施由 EDA 公司負責，工藝技術(shù)則交給代工廠來開發(fā)和交付。臺積電是這一階段的關(guān)鍵先驅(qū)。

半導體的第四個時代——開放式創(chuàng)新平臺

仔細觀察，我們即將回到原點。隨著半導體行業(yè)的不斷成熟，工藝復雜性和設(shè)計復雜性開始呈爆炸式增長。工藝技術(shù)、EDA、IP 和設(shè)計方法之間深奧而微妙的相互作用對于與分解的供應(yīng)鏈進行協(xié)調(diào)變得非常具有挑戰(zhàn)性。臺積電也是這個時代的先驅(qū)。

仔細觀察一下，我們又要回到原點了。隨著半導體行業(yè)的不斷成熟，工藝復雜性和設(shè)計復雜性開始呈爆炸式增長。工藝技術(shù)、EDA、IP 和設(shè)計方法之間深奧而微妙的相互作用對于與分解的供應(yīng)鏈進行協(xié)調(diào)變得非常具有挑戰(zhàn)性。臺積電也是這個時代的先驅(qū)。

臺積電意識到分解生態(tài)系統(tǒng)的各個部分之間需要大量的協(xié)調(diào)和溝通。需要一種將各個部分更緊密地結(jié)合在一起以促進更好協(xié)作的方法。因此，臺積電開發(fā)了開放式創(chuàng)新平臺，或稱OIP。他們很早就開始了這項工作，剛開始這項工作時， 65 nm 還是前沿工藝。今天，OIP已經(jīng)成長為一個強大而充滿活力的生態(tài)系統(tǒng)。

臺積電提供的基礎(chǔ)設(shè)施為改進協(xié)作和協(xié)調(diào)鋪平了道路，在其成員之間創(chuàng)建了一個虛擬 IDM。對臺積電的客戶來說，開放式創(chuàng)新平臺提供了整合模型和分解模型中[敏感詞]的選擇。它改變了半導體行業(yè)的軌跡，為臺積電提供了實質(zhì)性的競爭優(yōu)勢。

這種模式可以帶來很多好處。執(zhí)行設(shè)計技術(shù)協(xié)同優(yōu)化 (DTCO) 的能力非常有用。下圖展示了臺積電 OIP 的覆蓋廣度。先進的半導體技術(shù)需要一個生態(tài)村，一個大生態(tài)村。為了幫助您理解一些首字母縮略詞，DCA 代表設(shè)計中心聯(lián)盟，VCA 代表價值鏈聚合器。