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半导体产业

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截至2016年电子集成电路出口（按国家），按HS4贸易标准分类。
截至2016年，由联合国统一商品描述和编码系统进行分类的半导体出口
半导体器件制造
金屬氧化物半導體場效電晶體
未來

半导体产业（英語：semiconductor industry）是从事半导体以及半导体器件设计制造的产业。该产业滥觞于1960年左右，由于科技的发展，半导体器件的制造在当时已经成为来一项可行的业务。截至2018年，半导体行业的年度销售收入已经增长到4810亿美元以上。[1]半导体行业是电子工业背后的驱动力，[2]截至2011年，全球电子产品的年销售额为1350亿英镑（2180亿美元），[3]消费性电子产品的年销售额预计到2020年将达到2.9万亿美元，[4]科技行业的销售额预计在2019年达到5万亿美元，[5]而电子商务的交易总额将于2017年超过29万亿美元。[6]

最广泛使用的半导体器件是金属氧化物半导体场效应管，[7]它是1959年由贝尔实验室的穆罕默德·阿塔拉（英语：Mohamed M. Atalla）和姜大元（英语：Dawon Kahng）发明的。[8][9]自20世纪60年代以来，金属氧化物半导体场效应管的规模和小型化一直是半导体技术快速指数增长背后的主要因素。[10][11]占晶体管总数99.9%的金属氧化物半导体场效应管是半导体工业背后的驱动力，也是历史上制造最广泛的器件，[12][13]据估计，在1960年至2018年期间全球共制造了13千万亿（1.3×1022）个金属氧化物半导体场效应管。[12]

产业结构

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全球半导体行业由来自美国、台湾、韩国和欧盟的公司主导。中国大陆、日本、韩国和台湾占据全球半导体总收入前六大国家/地区的四席。[14]

该行业的独特特点是持续增长，但具有高波动性的周期性模式。虽然半导体行业目前20年的年平均增长率约为13%，但这也伴随着同样高于平均水平的市场波动，这可能导致显著的周期性波动。这就需要高度的灵活性和创新，以不断适应市场快速变化的步伐，因为许多嵌入半导体器件的产品往往有非常短的生命周期。

与此同时，半导体行业持续的性价比提升速度令人震惊。因此，半导体市场的变化不仅发生得非常快，而且预计行业的变化将以较慢的速度发展。半导体行业被广泛认为是整个电子价值链的关键驱动力和技术推动者。[15]

半导体销售

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销售收入

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半导体年销售额(1987-2018)
年份收入(名义上)收入(考虑通货膨胀)参考文献
2018$481,090,000,000602,410,000,000美元[1]
2017$420,390,000,000539,270,000,000美元[1]
2016$345,850,000,000453,120,000,000美元[1]
2015$335,170,000,000444,620,000,000美元[16]
2014$335,840,000,000446,070,000,000美元
2013$305,580,000,000412,490,000,000美元
2012$291,560,000,000399,330,000,000美元
2011$299,520,000,000418,660,000,000美元
2010$298,320,000,000430,160,000,000美元
2009$226,310,000,000331,690,000,000美元
2008$280,000,000,000409,000,000,000美元
2007$255,600,000,000387,600,000,000美元[17]
2006$247,700,000,000386,400,000,000美元
2005$227,000,000,000365,000,000,000美元[16]
2004$213,000,000,000355,000,000,000美元
2000$204,000,000,000372,000,000,000美元
1995$144,000,000,000297,000,000,000美元
1992$60,000,000,000134,000,000,000美元
1990$51,000,000,000123,000,000,000美元
1987$33,000,000,00091,000,000,000美元
2017年销售明细[1]
工业部门收入市场份额参考文献
半导体记忆体$1240亿30%[18]
逻辑系列$1022亿25%
微处理器$639亿16%
功率半导体器件$368亿9%[19]
总计$4203.9亿元100%
2008年销售明细
半导体类型收入市场份额参考文献
硅MOS集成电路芯片$2500亿89.3%[20]
化合物半导体$200亿7.1%
功率半导体器件$100亿3.6%[21]
总计2800亿美元100%

市场份额

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半导体市场份额(1980-2005)
半导体类型20082005[22]2000[23]1995[22]1990[22]1987[24]1985[22]1982[24]1980[22]
硅制金氧半场效晶体管>90%90%88%84%74%64%59%55%53%
三五半导体<7%4%4%2%1%1%1%1%1%
硅制双极性晶体管<3%6%8%14%25%35%40%44%46%
金氧半场效晶体管市场份额(1985 - 2000)
金氧半场效晶体管半导体器件制造2003[24]2000[22]1990[22]1987[24]1985[22]1982[24]
互补式金属氧化物半导体99%99%88%61%47%22%
P型金属氧化物半导体逻辑和N型金属氧化物半导体逻辑1%1%12%39%53%78%
微处理器市场占有率(2005)[23]
工业部门市场份额
电脑和外部设备32.3%
消费电子产品21.2%
通訊裝置16.5%
电力电子学14.3%
国防和航天11.5%
汽车电子4.2%

大型企业

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最大的半导体公司（按年度半导体销售金額排名）
排名2023[25]2018[26]2017[26]2011[27]2006[28]2000[28]1995[28]1992[29]1990[28]1986[30]1985[28]1975[30]
1臺積電

(TSMC)

三星三星英特尔英特尔英特尔英特尔日本电气日本电气日本电气日本电气德州仪器
2三星電子英特尔英特尔三星三星东芝日本电气东芝东芝东芝德州仪器摩托罗拉
3英特爾

(Intel)

SK海力士台积电台积电德州仪器日本电气东芝英特尔日立日立摩托罗拉飞利浦
4SK海力士台积电SK海力士德州仪器东芝三星日立摩托罗拉英特尔?日立?
5輝達(NVIDIA)美光科技美光科技东芝意法半导体德州仪器摩托罗拉日立摩托罗拉?东芝
6高通(Qualcomm)博通博通瑞萨电子瑞萨电子摩托罗拉三星德州仪器富士通?富士通
7博通高通高通高通SK海力士意法半导体德州仪器?三菱电机?飞利浦
8美光科技东芝德州仪器意法半导体飞思卡尔日立IBM三菱电机德州仪器?英特尔
9德州儀器德州仪器东芝SK海力士恩智浦半导体英飞凌三菱电机?飞利浦?国家半导体
10超微半導體（AMD）英伟达英伟达美光科技日本电气飞利浦SK海力士?松下电器?松下电器
主要的半导体公司
名称总部所在地类型[31]硬件产品
三星电子 韩国整合元件制造厂闪存，动态随机存取存储器，CMOS传感器，射频收发器，有机发光二极管，固态硬盘
英特尔 美国整合元件制造厂
台积电 臺灣晶圆代工
SK海力士[a] 韩国整合元件制造厂
美光科技[b] 美国整合元件制造厂DRAM, NAND闪存，SSD, NOR闪存，管理NAND，多芯片包
高通 美国无厂半导体公司
博通 美国无厂半导体公司
东芝 日本整合元件制造厂
德州仪器 美国整合元件制造厂
亚德诺半导体 美国整合元件制造厂放大器，数据转换器，音频和视频产品，射频和微波，传感器，微机电系统
微芯科技 美国整合元件制造厂微控制器和模拟半导体
恩智浦半导体 荷蘭/ 美国整合元件制造厂
联发科技 臺灣无厂半导体公司
英飞凌 德国整合元件制造厂
意法半导体 瑞士整合元件制造厂
索尼 日本整合元件制造厂
安谋控股 英国/ 美国无厂半导体公司
超微半导体 美国无厂半导体公司
英伟达 美国无厂半导体公司
瑞萨电子[c] 日本整合元件制造厂
格芯[d] 美国晶圆代工
安森美 美国整合元件制造厂
联华电子 臺灣晶圆代工
苹果公司 美国无厂半导体公司
富士通 日本整合元件制造厂
日立 日本整合元件制造厂
IBM 美国无厂半导体公司
三菱电机 日本整合元件制造厂
松下电器 日本整合元件制造厂
美信集成产品 美国整合元件制造厂
Imagination Technologies 英国无厂半导体公司

注释：

  • 晶圆代工：它们专门从事制造服务，也可能向第三方提供设计服务，亦可能不向第三方提供光罩制造、半导体封装和测试服务，这些服务也可以外包给其他公司。例如，提供设计、测试和封装服务的台积电、只提供光掩模制造服务的TCE phtomask和只提供封装和测试服务的南茂科技、日月光等公司。
  • 整合元件制造厂：它们主要自己研發、設計與製造晶片，但也可能提供其他公司晶圓代工制造的服务。
  • 无厂的供应商：它们僅研發、設計晶片，而將制造委託給晶圓代工廠或整合元件製造廠進行。它们也可能向第三方提供晶片设计服务。

产品发货

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半导体器件(百万制造单位)[32]
年份光电工程传感器 /执行器金氧半场效晶体管[12]
1960–2001??2,900,000,000,000,000
200223,1641,654
200328,9552,482
200438,0563,310
200544,6754,137
2006[33]55,4294,137
2007[34]67,8394,136
200876,9394,964
200991,0034,964
201097,6226,619
2011110,0318,273
2012129,88611,583
2013131,54114,064
2014–2015??10,100,000,000,000,000
2016[35][36]217,20017,376
2017–2018??
1960–20181,112,340+87,699+13,000,000,000,000,000

集成电路

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集成电路芯片(百万计)[32]
年份半导体存储器微处理器 /单片机混合信号集成电路逻辑门专用集成电路专用应用标准产品总计
1960–1991?15,000[37]????350,000[37]
1992[38]3,706
1993[38]4,060
1994[38]4,938
1995[38]6,092
1996[38]6,206
19977,155[39]?????60,100[34]
1998–1999???????
2000[40]??????89,100
2001???????
20029,1006,61924,81911,5822,48223,99278,594
200310,7556,61830,61114,0641,65525,64689,349
200413,2379,10033,09214,0641,65433,092104,239
200515,7198,27337,22914,8912,48138,056116,649
2006[33]18,20110,75543,02018,2002,48245,501141,600
2007[34]23,99212,40948,81118,2013,30945,502156,000
200825,64612,41049,63918,2001,65547,156154,706
200928,12811,58243,02014,8922,48243,847143,951
2010[40]33,91916,54657,08419,0281,65457,911189,800
201133,91917,37456,25619,0281,65558,738186,970
201234,74717,37357,08417,3731,65557,083185,315
201333,91916,54667,83918,2012,48164,530203,516
2014?18,600[41]?????
2015?22,058[42]????235,600[40]
2016[35][36]43,44021,174[42]130,32052,128??342,416
2017?25,797[42]????581,321[43]
2018??????634,700[43]
1960–2018356,879+274,298+635,804+249,852+25,645+541,054+4,043,926+

分立器件

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分立器件(百万制造单位)[44][32]
年份分立式晶体管二极管总计
功率半导体器件小信号模型总计
1954–1956[45]??28?28+
1957[45]??30?30+
1958–1962?????
1963[45]??303?303+
1964–1965?????
1966[46]??968?968+
1967[46]??881?881+
1968[46]??997?997+
1969[45]??1,249?1,249+
1970[46]??914?914+
1971[45]??881?881+
1972–2001?????
2002????232,472
2003????245,708
2004????287,901
2005????290,382
2006[33]????321,820
2007[34]????356,566
2008????324,301
2009????289,555
201053,000[47]?53,000+?371,458
201145,000110,000155,000143,000356,000
2012????345,812
201344,000103,000147,000146,000358,000
201448,000109,000157,000154,000380,000
2015[40]52,000107,000159,000150,000372,000
2016[35]53,300?53,300+?382,272
201758,100?58,100+?58,100+
201862,800?62,800+?62,800+
1954–2018416,200+429,000+851,451+593,000+5,041,398+

地区

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销售

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总部位于以下地区的制造商是行业内晶圆代工、IDM(集成设备制造)、无生产线制造和OSAT(外包半导体组装和测试)领域的销售领导者。[31]

排名晶圆代工IDM无生产线制造OSAT
1 臺灣 美国 美国 臺灣
2 美国 韩国 臺灣 美国
3 中國 日本 中國 中國
4 以色列 欧洲联盟 欧洲联盟 新加坡
5 韩国 臺灣 日本 日本

请注意，总部设在美国的制造商在世界各地都有制造工厂，其中超过50%在美洲，39%在亚太地区(包括日本的9%)，还有9%在欧洲。[31]

专利

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截至2005年，下列国家或地区的专利持有者每年在世界范围内创造了最多的半导体专利。[48]

排名国家（地区）专利数量 (est.)
1 日本30,500
2 韩国13,500
3 美国9,500
4 臺灣4,000
5 中國3,500
6 德国2,500

另见

[编辑]

注释

[编辑]
  1. ^之前是海力士电子
  2. ^收购尔必达存储器和力积电
  3. ^之前为日本电气
  4. ^收购特许半导体制造

参考文献

[编辑]
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