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集成电路数字芯片制造关键:加快制程和工艺革新
http://www.cnhengqi.net 2020-09-27 16:25:47 智能制造网

  我国历来高度重视集成电路产业的发展。早在2014年,《国家集成电路产业发展推进纲要》就重磅发布,有关部门组织设立了国家集成电路产业投资基金,并出台了一系列产业支持政策。各地政府也高度重视集成电路产业的发展,施行了相关措施。

  2020年以来,芯片领域成为了大国角力的筹码,上下游都掀起了一股新的创业投资热潮。有统计数据显示,截至今年7月份,半导体领域的投融资金额已经大幅超越了去年全年的数额。其中。芯片设计狂揽七成以上投资额。由此可见,投资者对芯片的关注与看好。

  集成电路芯片主要分为数字芯片和模拟芯片。其中,模拟集成电路主要是指用来产生、放大和处理连续函数形式模拟信号(如声音、光线、温度等)的集成电路;数字集成电路对离散的数字信号(如用0和1两个逻辑电平来表示的二进制码)进行算术和逻辑运算的集成电路。

  在日常生活中,PC、Mac、智能手机等常用的电子设备中的CPU、GPU等都是数字芯片。随着AI的快速发展,ASIC、FPGA等芯片受到越来越多的关注。社会大众耳熟能详的内存、闪存等存储芯片均属于数字芯片。

  数字集成电路可以包含任何东西,在几平方毫米上有从几千到百万的触发器、逻辑门、多任务器和其他电路。这些电路的小尺寸使得与板级集成相比,速度更快、功耗更低、制造成本也更低。

  当前,数字光场芯片成为了业界人士研发的一大重点。数字光场芯片是指可通过计算机数字信号控制形成任意光场图形的芯片的统称,广泛应用于工业和民用领域,在电影、投影仪、激光电视、虚拟现实、智能车灯、印刷打印、光固化3D打印、PCB电路板(印制电路板)曝光、芯片光刻等领域起着重要的作用。

  可喜的是,今年8月,包括北京数字光芯科技有限公司在内的京津冀三地多家单位合作,研制成功4800万像素硅基液晶数字光场芯片,这是我国首款工业数字光场芯片,同时也是目前世界分辨率最高的硅基液晶芯片,这无疑在一定程度上表明我国的工业数字光场芯片制造技术又向前迈进了一大步。

  就数字电视芯片来说,数字电视芯片产业主要由调谐芯片、显示芯片、解调芯片、解码芯片四个芯片模块构成,如果把其中两个、三个甚至四个模块集成在一起,一般称机顶盒或一体机单芯片解决方案。

  其中,调谐芯片主要是用来做生产数字调谐器Tuner的(俗称高频头),用于数字电视除IPTV外都是采用频分复用的方式,在前端发射的时候电视信号调制到一定频率传输,接收端需要一个IC专门负责不同频点频道间的切换,遥控器就是用来控制调谐器工作的。

  芯片产业链包括芯片设计、晶圆制造、封装、测试等多个环节,芯片设计分为前端设计和后端设计。从核心芯片自给率来看,处理器、GPU、存储器等核心芯片的自给率严重不足,但国内企业在手机芯片、人工智能、封装等自给率较高。

  制造芯片是一种非常精密的工艺,通常芯片单位为纳米,一纳米也就是十万分之一毫米,这对设计、制造工艺都有非常严格、高标准的要求。而要想制造出实用性强的芯片,各类科研机构、制造厂商还需加强研发与探索,争取实现新突破。

  信息技术领域的创新,使得各类数据的高效处理、存储、传输、分享成为可能,使得原本孤立的数字世界和实体经济产生了交集。展望未来,科技进步的发展成果将不仅仅停留在芯片这一领域,而是向更多方面扩展。

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