世界集成电路产业结构的变化及其发展历程

回顾集成电路的发展历程，我们可以看到，自发明集成电路至今 40 多年以来， " 从电路集成到系统集成 " 这句话是对 IC 产品从小规模集成电路（ SSI ）到今天特大规模集成电路（ ULSI ）发展过程的最好总结，即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统（ System-on-board ）到片上系统（ System-on-a-chip ）的过程。在这历史过程中，世界 IC 产业为适应技术的发展和市场的需求，其产业结构经历了三次变革。

第一次变革：以加工制造为主导的 IC 产业发展的初级阶段。

70 年代，集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。这一时期 IC 制造商（ IDM ）在 IC 市场中充当主要角色， IC 设计只作为附属部门而存在。这时的 IC 设计和半导体工艺密切相关。 IC 设计主要以人工为主， CAD 系统仅作为数据处理和图形编程之用。 IC 产业仅处在以生产为导向的初级阶段。

第二次变革： Foundry 公司与 IC 设计公司的崛起。

80 年代，集成电路的主流产品为微处理器（ MPU ）、微控制器（ MCU ）及专用 IC （ ASIC ）。这时，无生产线的 IC 设计公司（ Fabless ）与标准工艺加工线（ Foundry ）相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。

随着微处理器和 PC 机的广泛应用和普及（特别是在通信、工业控制、消费电子等领域）， IC 产业已开始进入以客户为导向的阶段。一方面标准化功能的 IC 已难以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求，同时整机客户则要求不断增加 IC 的集成度，提高保密性，减小芯片面积使系统的体积缩小，降低成本，提高产品的性能价格比，从而增强产品的竞争力，得到更多的市场份额和更丰厚的利润；另一方面，由于 IC 微细加工技术的进步，软件的硬件化已成为可能，为了改善系统的速度和简化程序，故各种硬件结构的 ASIC 如门阵列、可编程逻辑器件（包括 FPGA ）、标准单元、全定制电路等应运而生，其比例在整个 IC 销售额中 1982 年已占 12 ％；其三是随着 EDA 工具（电子设计自动化工具）的发展， PCB 设计方法引入 IC 设计之中，如库的概念、工艺模拟参数及其仿真概念等，设计开始进入抽象化阶段，使设计过程可以独立于生产工艺而存在。有远见的整机厂商和创业者包括风险投资基金（ VC ）看到 ASIC 的市场和发展前景，纷纷开始成立专业设计公司和 IC 设计部门，一种无生产线的集成电路设计公司（ Fabless ）或设计部门纷纷建立起来并得到迅速的发展。同时也带动了标准工艺加工线（ Foundry ）的崛起。全球第一个 Foundry 工厂是 1987 年成立的台湾积体电路公司，它的创始人张忠谋也被誉为 " 晶芯片加工之父 " 。

第三次变革： " 四业分离 " 的 IC 产业

90 年代，随着 INTERNET 的兴起， IC 产业跨入以竞争为导向的高级阶段，国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。以 DRAM 为中心来扩大设备投资的竞争方式已成为过去。如 1990 年，美国以 Intel 为代表，为抗争日本跃居世界半导体榜首之威胁，主动放弃 DRAM 市场，大搞 CPU ，对半导体工业作了重大结构调整，又重新夺回了世界半导体霸主地位。这使人们认识到，越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个 IC 产业发展， " 分 " 才能精， " 整合 " 才成优势。于是， IC 产业结构向高度专业化转化成为一种趋势，开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面（如下图所示），近年来，全球 IC 产业的发展越来越显示出这种结构的优势。如台湾 IC 业正是由于以中小企业为主，比较好地形成了高度分工的产业结构，故自 1996 年，受亚洲经济危机的波及，全球半导体产业出现生产过剩、效益下滑，而 IC 设计业却获得持续的增长。

特别是 96 、 97 、 98 年持续三年的 DRAM 的跌价、 MPU 的下滑，世界半导体工业的增长速度已远达不到从前 17 ％的增长值，若再依靠高投入提升技术，追求大尺寸硅片、追求微细加工，从大生产中来降低成本，推动其增长，将难以为继。而 IC 设计企业更接近市场和了解市场，通过创新开发出高附加值的产品，直接推动着电子系统的更新换代；同时，在创新中获取利润，在快速、协调发展的基础上积累资本，带动半导体设备的更新和新的投入； IC 设计业作为集成电路产业的 " 龙头 " ，为整个集成电路产业的增长注入了新的动力和活力。