半導體發展的四個時代

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2022-03-10 12:57:20 5

臺積電的 Suk Lee 發表了題為“摩爾定律和半導體行業的第四個時代”的主題演講。Suk Lee表示，任何試圖從半導體行業傳奇而動蕩的歷史中發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容。

半導體的*個時代——IDM

最初，晶體管是在貝爾實驗室發明的，緊接著，德州儀器 (TI)做出了*個集成電路。當仙童半導體開發出*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性工作的早期先驅（我們稱其為八叛逆）。請注意，照片中的每個人都穿著夾克，打著領帶，這可是當年半導體弄潮兒的標配。

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于是，*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—芯片設計、基礎設施、芯片的實現和制造工藝。我是在一家面向IDM 的基礎設施領域、名為 RCA 的公司開始自己的職業生涯的。 Suk 在演講中指出，在 IDM 時代，集成和發明是相輔相成的。創造一些全新事物的機會，總是非常令人興奮。定制芯片是 IDM 的主要領域。他們擁有完成這項工作所需的所有基礎設施、技術和人員。因此，定制芯片這個工作僅限于 IDM 或有足夠資金資助 IDM 進行大規模開發的公司。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。現在，ASIC 供應商向所有人提供了設計基礎設施、芯片實施和工藝技術。在這個階段，半導體行業開始出現分化。有了設計限制，出現了一個更廣泛的工程師社區，它們可以設計和構建定制芯片。技術開始變得民主化、大眾化，*從此變得不一樣了。

半導體的第三個時代——代工

從本質上來看，第三個時代是第二個時代成熟的必然結果。集成電路設計和制造的所有步驟都開始變得相當具有挑戰性。建立起一個生態系統，讓每家公司都能夠專注于他們的核心競爭力，這是管理復雜性的一個好方法。這就是第三個時代所發生的事情。芯片的設計和實施由無晶圓廠半導體公司負責，設計基礎設施由 EDA 公司負責，工藝技術則交給代工廠來開發和交付。臺積電是這一階段的關鍵先驅。

半導體的第四個時代——開放式創新平臺

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

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

臺積電意識到分解生態系統的各個部分之間需要大量的協調和溝通。需要一種將各個部分更緊密地結合在一起以促進更好協作的方法。因此，臺積電開發了開放式創新平臺，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已經成長為一個強大而充滿活力的生態系統。

臺積電提供的基礎設施為改進協作和協調鋪平了道路，在其成員之間創建了一個虛擬 IDM。對臺積電的客戶來說，開放式創新平臺提供了整合模型和分解模型中最好的選擇。它改變了半導體行業的軌跡，為臺積電提供了實質性的競爭優勢。

這種模式可以帶來很多好處。執行設計技術協同優化 (DTCO) 的能力非常有用。下圖展示了臺積電 OIP 的覆蓋廣度。先進的半導體技術需要一個生態村，一個大生態村。為了幫助您理解一些首字母縮略詞，DCA 代表設計中心聯盟，VCA 代表價值鏈聚合器。

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臺積電OIP®

半導體一路走來，走到現在這個階段，是非常具有挑戰性和令人興奮的。臺積電引領了兩個半導體時代，我們的生活也因此變得更好了。我期待著半導體增長的下一階段以及它可能帶我們走向何方。現在，請記住，半導體的第四個時代的主旨就是協作。

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