Công nghiệp bán dẫn

Các doanh nghiệp chế tạo vật liệu bán dẫn

Công nghiệp bán dẫn là tập hợp toàn bộ các công ty tham gia vào lĩnh vực thiết kếchế tạo chất bán dẫn. Ngành công nghiệp này hình thành vào khoảng năm 1960, ngay khi lĩnh vực chế tạo linh kiện bán dẫn trở thành một ngành kinh doanh có thể phát triển và tồn tại độc lập. Kể từ đó, doanh thu hàng năm của ngành này đã tăng lên đến trên 481 tỷ đô la Mỹ, tính đến năm 2018.[1] Nói cách khác, ngành công nghiệp bán dẫn là động lực phía sau cả một ngành công nghiệp điện tử rộng lớn hơn,[2] với doanh số thường niên của mảng điện tử công suất là 216 tỷ đô la Mỹ tính đến 2011,[3] doanh số điện tử tiêu dùng được kỳ vọng đạt mức 2,9 nghìn tỷ đô vào năm 2020,[4] doanh số mảng công nghệ được kỳ vọng ở mức 5 nghìn tỷ đô la Mỹ năm 2019,[5] và mảng thương mại điện tử với trên 29 nghìn tỷ đô vào năm 2017.[6]

Xuất khẩu vi mạch điện tử theo quốc gia tính đến năm 2016, theo phân loại buôn bán hàng hóa của hệ thống HS-4.
Xuất khẩu vật liệu bán dẫn riêng biệt tính đến năm 2016, theo Hệ thống hài hòa mô tả và mã hóa hàng hóa HS-4 của Liên Hợp Quốc

Linh kiện bán dẫn được sử dụng nhiều nhất là MOSFET (transistor hiệu ứng trường kim loại-oxit bán dẫn, hay transistor MOS),[7] được phát minh bởi hai kỹ sư người Mỹ là Mohamed M. AtallaDawon Kahng tại Phòng thí nghiệm Bell năm 1959.[8][9] Thang tỷ lệ MOSFETtiểu hình hóa vẫn luôn là nhân tố cơ bản đứng đằng sau sự gia tăng nhanh chóng theo cấp số mũ của công nghệ bán dẫn kể từ thập niên 1960.[10][11] Chiếc MOSFET, vốn chiếm đến 99,9% tất cả các transistor, chính là động lực phía sau ngành công nghiệp bán dẫn và là linh kiện được chế tạo số lượng lớn nhất trong lịch sử,[12][13] với tổng cộng ước tính là 13 ngàn mũ 7 (1,3 × 1022) chiếc MOSFET được sản xuất ra trong giai đoạn từ 1960-2018.[12]

Các doanh nghiệp lớn nhất

sửa
Các doanh nghiệp bán dẫn lớn nhất (dẫn đầu doanh thu vật liệu bán dẫn hàng năm)
Thứ hạng 2018[14] 2017[14] 2011[15] 2006[16] 2000[16] 1995[16] 1992[17] 1990[16] 1986[18] 1985[16] 1975[18]
1 Samsung Samsung Intel Intel Intel Intel NEC[19] NEC NEC NEC TI
2 Intel Intel Samsung Samsung Toshiba NEC Toshiba Toshiba Toshiba TI Motorola
3 SK Hynix TSMC TSMC TI NEC Toshiba Intel Hitachi Hitachi Motorola Philips
4 TSMC SK Hynix TI Toshiba Samsung Hitachi Motorola Intel ? Hitachi ?
5 Micron Micron Toshiba ST TI Motorola Hitachi Motorola ? Toshiba
6 Broadcom Broadcom Renesas Renesas Motorola Samsung TI Fujitsu ? Fujitsu
7 Qualcomm Qualcomm Qualcomm Hynix ST TI ? Mitsubishi ? Philips
8 Toshiba TI ST Freescale Hitachi IBM Mitsubishi TI ? Intel
9 TI Toshiba Hynix NXP Infineon Mitsubishi ? Philips ? National
10 Nvidia Nvidia Micron NEC[19] Philips Hyundai[20] ? Matsushita ? Matsushita
Các doanh nghiệp lớn trong ngành công nghiệp bán dẫn
Tên công ty Quốc gia đặt trụ sở Loại hình nhà sản xuất[21] Sản phẩm kim khí
Samsung Electronics   Hàn Quốc IDM Bộ nhớ flash NAND, RAM động, bộ cảm biến CMOS, máy thu-phát tần số vô tuyến, màn hình OLED, ổ đĩa SSD
Intel   Hoa Kỳ IDM
TSMC   Đài Loan Chế tạo thuần túy
SK Hynix[a]   Hàn Quốc IDM
Micron[b]   Hoa Kỳ IDM RAM động, bộ nhớ flash NAND, ổ đĩa SSD, bộ nhớ flash NOR, cổng NAND có kiểm soát, bó đa chip
Qualcomm   Hoa Kỳ Phi sản xuất
Broadcom   Hoa Kỳ Phi sản xuất
Toshiba   Nhật Bản IDM
Texas Instruments (TI)   Hoa Kỳ IDM
Analog Devices   Hoa Kỳ IDM Bộ khuếch đại, bộ chuyển đổi dữ liệu, các sản phẩm nghe-nhìn, tần số vô tuyến và vi ba, máy cảm biến, hệ MEMS
Microchip   Hoa Kỳ IDM Vi điều khiển và linh kiện bán dẫn tương tự
NXP   Hà Lan/  Hoa Kỳ IDM
MediaTek   Đài Loan Phi sản xuất
Infineon   Đức IDM
STMicroelectronics   Thụy Sĩ IDM
Sony   Nhật Bản IDM
ARM   Vương quốc Anh/  Hoa Kỳ Phi sản xuất
AMD   Hoa Kỳ Phi sản xuất
Nvidia   Hoa Kỳ Phi sản xuất
Renesas[c]   Nhật Bản IDM
GlobalFoundries[d]   Hoa Kỳ Chế tạo thuần túy
ON Semiconductor   Hoa Kỳ IDM
UMC   Đài Loan Chế tạo thuần túy
Apple   Hoa Kỳ Phi sản xuất
Fujitsu   Nhật Bản IDM
Hitachi   Nhật Bản IDM
IBM   Hoa Kỳ Phi sản xuất
Mitsubishi Electric   Nhật Bản IDM
Panasonic   Nhật Bản IDM
Maxim Integrated   Hoa Kỳ

Theo quốc gia và khu vực

sửa

Doanh thu

sửa
Thứ hạng Xưởng chế tạo IDM Phi sản xuất
1   Đài Loan   Hoa Kỳ   Hoa Kỳ   Đài Loan
2   Hoa Kỳ   Hàn Quốc   Đài Loan   Hoa Kỳ
3   Trung Quốc   Nhật Bản   Trung Quốc   Trung Quốc
4   Israel   Liên minh châu Âu   Liên minh châu Âu   Singapore
5   Hàn Quốc   Đài Loan   Nhật Bản   Nhật Bản

Bằng sáng chế

sửa
Thứ hạng Quốc gia Số bằng sáng chế (ước lượng)
1   Nhật Bản 30.500
2   Hàn Quốc 13.500
3   Hoa Kỳ 9.500
4   Đài Loan 4.000
5   Trung Quốc 3.500
6   Đức 2.500

Chú thích

sửa
  1. ^ Trước đây là Hyundai Electronics.
  2. ^ Có được Elpida MemoryPowerchip.
  3. ^ Trước đây là NEC Electronics.
  4. ^ Có được Chartered Semiconductor Manufacturing.

Tham khảo

sửa
  1. ^ “Semiconductors – the Next Wave” (PDF). Deloitte. tháng 4 năm 2019. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 11 tháng 10 năm 2019. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2019.
  2. ^ “Annual Semiconductor Sales Increase 21.6 Percent, Top $400 Billion for First Time”. Semiconductor Industry Association. ngày 5 tháng 2 năm 2018. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2019.
  3. ^ “Power Electronics: A Strategy for Success” (PDF). Government of the United Kingdom. Department for Business, Innovation and Skills. tháng 10 năm 2011. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2019.
  4. ^ “Global Consumer Electronics Market to Reach US$ 2.9 Trillion by 2020 - Persistence Market Research”. PR Newswire. Persistence Market Research. ngày 3 tháng 1 năm 2017. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2019.
  5. ^ “IT Industry Outlook 2019”. CompTIA. tháng 1 năm 2019. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2019.
  6. ^ “Global e-Commerce sales surged to $29 trillion”. United Nations Conference on Trade and Development. ngày 29 tháng 3 năm 2019. Truy cập ngày 13 tháng 10 năm 2019.
  7. ^ Golio, Mike; Golio, Janet (2018). RF and Microwave Passive and Active Technologies. CRC Press. tr. 18–2. ISBN 9781420006728.
  8. ^ “1960 - Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated”. The Silicon Engine. Computer History Museum.
  9. ^ “Who Invented the Transistor?”. Computer History Museum. ngày 4 tháng 12 năm 2013. Truy cập ngày 20 tháng 7 năm 2019.
  10. ^ Lamba, V.; Engles, D.; Malik, S. S.; Verma, M. (2009). “Quantum transport in silicon double-gate MOSFET”. 2009 2nd International Workshop on Electron Devices and Semiconductor Technology: 1–4. doi:10.1109/EDST.2009.5166116. ISBN 978-1-4244-3831-0. S2CID 10377971.
  11. ^ Gilder, George (1990). Microcosm: The Quantum Revolution In Economics And Technology. Simon and Schuster. tr. 88-9. ISBN 9780671705923.
  12. ^ a b “13 Sextillion & Counting: The Long & Winding Road to the Most Frequently Manufactured Human Artifact in History”. Computer History Museum. ngày 2 tháng 4 năm 2018. Truy cập ngày 28 tháng 7 năm 2019.
  13. ^ Baker, R. Jacob (2011). CMOS: Circuit Design, Layout, and Simulation. John Wiley & Sons. tr. 7. ISBN 978-1118038239.
  14. ^ a b Manners, David (ngày 14 tháng 11 năm 2018). “Top Ten (+5) Semiconductor Companies 2018”. Electronics Weekly. Truy cập ngày 15 tháng 6 năm 2019.
  15. ^ “Top 25 2011 Semiconductor Sales Ranking”. IC Insights. ngày 5 tháng 4 năm 2012. Truy cập ngày 9 tháng 7 năm 2019.
  16. ^ a b c d e “Tracking the Top 10 Semiconductor Sales Leaders Over 26 Years”. Semiconductor Market Research. IC Insights. ngày 12 tháng 12 năm 2011.
  17. ^ “WORLDWIDE IC MANUFACTURERS” (PDF). Smithsonian Institution. 1997. Truy cập ngày 10 tháng 7 năm 2019.
  18. ^ a b “1980s Trends in the Semiconductor Industry”. Semiconductor History Museum of Japan. Truy cập ngày 10 tháng 7 năm 2019.
  19. ^ a b cụ thể là NEC Electronics
  20. ^ cụ thể là Hyundai Electronics
  21. ^ “BEYOND BORDERS: THE GLOBAL SEMICONDUCTOR VALUE CHAIN” (PDF). Semiconductor Industry Association. tháng 5 năm 2016. Truy cập ngày 10 tháng 7 năm 2019.

Liên kết ngoài

sửa