一文看懂半导体产业链
一、前言
美国制裁中兴、华为后，芯片成了中美贸易战的重头戏，自然而然成为人们关注的焦点。芯片也称为IC（集成电路）、微电路、微芯片，是半导体元件产品的统称。
半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其在通信、医疗、工业、消费电子等领域有广泛的应用，大部分电子产品（例如计算机、智能手机等）当中的核心单元都与半导体有着极为密切的关联，所以无论是从经济发展还是科技发展来看，半导体的重要性都是非常巨大的。本文对半导体产业进行了罗列，并对IC（设计、制造和封测）和国产芯片厂商进行介绍。
二、半导体产业链
半导体产业链分为上游的支撑产业、中游的制造产业和下游的应用产业。其中上游支撑产业主要是半导体材料和半导体设备组成，中游制造产业核心是集成电路的制造，下游应用产业主要是计算机、通信系统、工业、消费电子等。
1.半导体材料
半导体材料是制造集成电路、光电子器件、电力电子器件、晶体管的重要材料，其中硅晶片占主要部分。从全球来看，硅晶材料具有高垄断性，全球一半以上的半导体硅晶材料产能集中在日本。
2.半导体设备
半导体设备作为半导体产业链的支撑产业，主要应用于IC制造、IC封测，包括单晶炉、PVD、PECVD、光刻机、检测设备（OVL、AOI、CDSEM等）、CMP等。
从2018年全球半导体生产设备厂商排名（前15）的榜单来看，日本厂商占据7家，排名第3的东京电子（TEL）、排名第6的爱德万测试（Advantest）、排名第7的SCREEN、排名第9的KOKUSAI ELECTRIC、排名第10的日立High Technology、排名第14的大福（Daifuku）、排名15的佳能（Canon）。美国厂商上榜的有4家，欧洲厂商有2家，中国和韩国各1家。
3.集成电路
IC（集成电路）作为半导体的核心产业，市场份额达80%以上。由于IC产业技术非常复杂，产业结构高度专业化，随着产业规模的迅速扩张和产业竞争加剧，产业分工模式越来越细化。目前IC产业链分为IC设计、IC制造和IC封测。
三、IC设计
IC设计是指以集成电路、超大规模集成电路为目标的设计流程，将芯片的逻辑与性能要求转化为具体的物理版图。IC设计涉及对电子器件（例如晶体管、电阻器等）、器件间互连线模型的建立，所有的器件和互连线都需安置在一块半导体衬底材料之上，这些组件通过半导体器件制造工艺（例如光刻）安置在单一的硅衬底上，从而形成电路。
IC设计厂商主要有高通、博通、三星、联发科、海力士、东芝、华为海思、紫光展锐等。
四、IC制造
IC制造也称为晶圆代工，所谓晶圆，是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。而IC制造是指通过一系列标准化的半导体加工工艺，将设计得到的版图结构转移到裸露的晶圆上，从而形成有特定电性功能、附加值较高的半导体芯片。
IC制造厂商主要有台积电、三星、联电、中芯国际、华虹宏力、力晶、格芯等。
五、IC封测
IC封测就是IC封装测试，属于后端工艺，其最终目的是形成商品化的半导体芯片。主要是对制造完成的半导体芯片进行封装保护、管脚引出等，同时还对半导体芯片的可靠性、稳定性进行测试。
IC封测厂商主要有联测、联合科技、日月光、京元电子、天水华天、长电科技等。
六、国产芯片厂商
由于中国厂商在核心技术上普遍依赖国外公司，特别是在信息产业上，国内的半导体芯片以及操作系统都要依赖Intel、微软等公司，所以近年来核心技术自主可控成为一个热点，而要想做到这一点，使用国产芯片及系统取代国外产品就是必经之路。国产通用芯片厂商主要有龙芯、兆芯、申威、海光、飞腾等。
龙芯系列处理器是由中科院计算所从2001年开始研制，经过多年积累，2010年由中国科学院和北京市政府共同牵头出资，正式成立龙芯（龙芯中科技术有限公司）。龙芯采用RISC指令集，类似于MIPS指令集。主要产品包括面向行业应用的专用小CPU，面向工控和终端类应用的中CPU，以及面向桌面与服务器类应用的大CPU。
兆芯（上海兆芯集成电路有限公司）是成立于2013年的国资控股公司，致力于研发中国自主知识产权的核心处理器芯片。兆芯自主研发的中央处理器基于国际主流的x86指令集，广泛应用于台式机、笔记本、一体机、存储服务器、磁盘阵列、工控整机等多种形态产品的设计生产。
申威（成都申威科技有限责任公司）成立于2016年，其申威处理器源自于DEC的Alpha 21164。在国家“核高基”重大专项支持下、采用自主指令集，具有完全自主知识产权。具体负责研发的单位是总参谋部第五十六研究所（无锡江南计算技术研究所）。并且神威·太湖之光超级计算机使用的处理器是申威26010，使得太湖之光连续四次在TOP500中排名第一。
海光（海光集成电路设计有限公司）成立于2016年，是一家中美合资的集成电路设计公司。中方股东是天津海光先进技术投资有限公司，外方股东是超威半导体公司（AdvancedMicroDevices，简称AMD）。主营业务是基于主流的X86体系架构，设计符合中国客户实际需求的X86兼容服务器处理器芯片。
飞腾（天津飞腾信息技术有限公司）是一家中国芯片设计企业，总部位于天津。飞腾主要致力于高性能、低功耗集成电路芯片的设计与生产，提供高性能、低功耗的CPU、ASIC、SoC等芯片产品。天河系列超级计算机使用的是由国防科大研制的飞腾CPU，达到了当今世界主流服务器CPU的水平。
