推動語音芯片產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展有哪六大研究

據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織的報告， 2018年 9 月份全球語音ic銷售額為 360 億美元。和去年同期相比，激增 22.2%。報告指出第三季銷售打破空前紀錄得益于六大語音ic產(chǎn)品的研發(fā)成功。而這六大語音ic研發(fā)主要包括電晶體、摩爾定律、集成電路及晶圓代工等技術(shù)，對此，九芯電子的小編進行了簡單的盤點和回顧，共同來瞻仰一下六大推動語音芯片產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要研發(fā)！

六大語音ic研發(fā)榜首位：貝爾實驗室電晶體

電晶體被以為是現(xiàn)代前史中最巨大的創(chuàng)造之一，在重要性方面能夠與印刷術(shù)，轎車和電話等的創(chuàng)造相提并論。電晶體實際上是所有現(xiàn)代電器的要害驅(qū)動（ACTIVE）元件。電晶體在當今社會的重要性首要是因為電晶體能夠運用高度自動化的進程進行大規(guī)模出產(chǎn)的才能，因而能夠難以想象地到達極低的單位本錢。

榜首個電晶體是1947年創(chuàng)造的，出自貝爾實驗室。創(chuàng)造者有三位，別離是約翰·巴定、威廉·肖克萊和華特·布萊登。

六大語音ic研發(fā)第二位：摩爾規(guī)律

摩爾規(guī)律是由英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登·摩爾（Gordon Moore）提出來的。其內(nèi)容為：當價格不變時，集成電路上可包容的元器材的數(shù)目，約每隔18-24個月便會增加一倍，功用也將前進一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦功用，將每隔18-24個月翻一倍以上。

這必規(guī)律提醒了信息技能前進的速度。

盡管這種趨勢現(xiàn)已持續(xù)了超越半個世紀，摩爾規(guī)律仍應(yīng)該被以為是觀測或估測，而不是一個物理或自然法。估計規(guī)律將持續(xù)到至少2015年或2020年。但是，2010年國際半導(dǎo)體技能開展路線圖的更新增加現(xiàn)已放緩在2013年年底，之后的時間里晶體管數(shù)量密度估計只會每三年翻一番。

“摩爾規(guī)律”對整個國際含義深遠。在回憶40多年來半導(dǎo)體芯片業(yè)的進展并展望其未來時，信息技能專家們以為，在以后“摩爾規(guī)律”或許還會適用。但跟著晶體管電路逐步挨近功用極限，這必規(guī)律終將走到止境。40多年中，半導(dǎo)體芯片的集成化趨勢一如摩爾的猜測，推進了整個信息技能工業(yè)的開展，進而給千家萬戶的日子帶來改變。

六大語音ic研發(fā)第三位：集成電路

集成電路，英文為INTEGRATED CIRCUIT，縮寫為IC；望文生義，就是把必定數(shù)量的常用電子元件，如電阻、電容、晶體管等，以及這些元件之間的連線，經(jīng)過半導(dǎo)體工藝集成在一起的具有特定功用的電路。

為什么會發(fā)生集成電路？咱們看一下1942年在美國誕生的國際上榜首臺電子核算機，它是一個占地150平方米、重達30噸的龐然大物，里邊的電路運用了17468只電子管、7200只電阻、10000只電容、50萬條線，耗電量150千瓦。

顯然，占用面積大、無法移動是它最直觀和杰出的問題；假如能把這些電子元件和連線集成在一小塊載體上該有多好！有許多人思考過這個問題，也提出過各種主意。

典型的如英國雷達研究所的科學(xué)家達默，他在1952年的一次會議上提出：能夠把電子線路中的分立元器材，會集制作在一塊半導(dǎo)體芯片上，一小塊芯片就是一個完好電路，這樣一來，電子線路的體積就可大大縮小，牢靠性大幅前進。這就是初期集成電路的設(shè)想。

晶體管的創(chuàng)造使這種主意成為了或許，1947年在美國貝爾實驗室制作出來了榜首個晶體管，而在此之前要完結(jié)電流擴大功用只能依托體積大、耗電量大、結(jié)構(gòu)軟弱的電子管。晶體管具有電子管的首要功用，并且克服了電子管的上述缺陷，因而在晶體管創(chuàng)造后，很快就呈現(xiàn)了根據(jù)半導(dǎo)體的集成電路的設(shè)想，也就很快創(chuàng)造出來了集成電路。

1958年：仙童公司羅伯特·諾伊斯（RobertNoyce）與德儀公司杰克·基爾比（Jack Kilby）距離數(shù)月別離創(chuàng)造了硅集成電路和鍺集成電路，創(chuàng)始了國際微電子學(xué)的前史。

六大語音ic研發(fā)第四位：存儲器

存儲器，是半導(dǎo)體職業(yè)三大支柱之一。存儲器就類似于鋼鐵之于現(xiàn)代工業(yè)，是當之無愧的電子職業(yè)“原材料”。假如再將存儲器細分，又可分為DRAM、NAND Flash和Nor Flash三種，其間DRAM首要用來做PC機內(nèi)存（如DDR）和手機內(nèi)存（如LPDDR），兩者各占三成。

DRAM范疇經(jīng)過幾十年的周期循環(huán)，玩家從80時代的40~50家，逐步削減到了08年金融危機之前的五家，別離是：三星（韓）、SK海力士（韓）、奇夢達（德）、鎂光（美）和爾必達（日），五家公司根本操控了全球DRAM供應(yīng)，終端產(chǎn)品廠商如金士頓，簡直沒有DRAM出產(chǎn)才能，都要向它們收購原材料。經(jīng)過幾次“反周期規(guī)律”和洗牌，DRAM范疇終究只剩三個玩家：三星、海力士和鎂光。

近兩年來存儲職業(yè)的強勢價格走勢，現(xiàn)已極大地影響了國內(nèi)智能手機工業(yè)甚至整個 IC 芯片職業(yè)的開展?，F(xiàn)在不論是本錢方、工業(yè)鏈仍是終端的顧客，對內(nèi)存相關(guān)的音訊都反常地靈敏和警覺。

但在方針和企業(yè)的大力開展下，今年下半年，國內(nèi)三大存儲廠商長江存儲、福建晉華、合肥長鑫將相繼進入試產(chǎn)階段，我國存儲工業(yè)將迎來開展的要害階段。國產(chǎn)內(nèi)存盡管暫時難以撼動三星、美光、SK海力士等國際存儲巨子的位置，但或?qū)θ虼鎯ι虉鰞r格走勢發(fā)生影響。

六大語音ic研發(fā)第五位：封裝與測驗

半導(dǎo)體出產(chǎn)流程由晶圓制作、晶圓測驗、芯片封裝和封裝后測驗組成。半導(dǎo)體封裝測驗是指將經(jīng)過測驗的晶圓依照產(chǎn)品型號及功用需求加工得到獨立芯片的進程。

其間，封裝是保護芯片免受物理、化學(xué)等環(huán)境要素形成的損傷，增強芯片的散熱功用，以及將芯片的I/O端口聯(lián)接到部件級(體系級)的印制電路板(PCB)、玻璃基板等，以完結(jié)電氣銜接，保證電路正常作業(yè)。

測驗首要是對芯片、電路以及老化后的電路產(chǎn)品的功用、功用測驗等，外觀檢測也歸屬于其間。其意圖是將有結(jié)構(gòu)缺陷以及功用、功用不符合要求的產(chǎn)品篩選出來。

在集成電路工業(yè)商場和技能的推進下，集成電路封裝技能不斷開展，大體閱歷以下三個技能階段的開展進程：

榜首階段是1980年之前以為代表的通孔插裝(THD)時代。這個階段技能特點是插孔安裝到PCB上，首要技能代表包含TO(三極管)和DIP(雙列直插封裝)，其長處是健壯、牢靠、散熱好、功耗大，缺陷是功用較少，封裝密度及引腳數(shù)難以前進，難以滿意高效自動化出產(chǎn)的要求。

第二階段是1980時代開端的外表貼裝(SMT)時代，該階段技能的首要特點是引線替代針腳，因為引線為翼形或丁形，從兩頭或四邊引出，較THD插裝方法可大大前進引腳數(shù)和組裝密度。最早呈現(xiàn)的外表貼裝類型以兩頭或四邊引線封裝為主，首要技能代表包含SOT(小外形晶體管)、SOP(小外形封裝)、QFP(翼型四方扁平封裝)等。選用該類技能封裝后的電路產(chǎn)品輕、薄、小，前進了電路功用。性價比高，是當時商場的干流封裝類型。

在電子產(chǎn)品趨小型化、多功用化需求驅(qū)動下，20世紀晚期開端呈現(xiàn)以焊球替代引線、按面積陣列方法散布的外表貼裝技能。這種封裝的I/O是以置球技能以及其它工藝把金屬焊球(凸點)矩陣式的散布在基板底部，以完結(jié)芯片與PCB板等的外部銜接。

該階段首要的封裝方法包含球狀柵格陣列封裝(BGA)、芯片尺度封裝(CSP)、晶圓級芯片封裝(WLP)、多芯片封裝(MCP)等。BGA等技能的成功開發(fā)，處理了多功用、高集成度、高速低功耗、多引線集成電路電路芯片的封裝問題。

第三階段是21世紀初開端的高密度封裝時代。跟著電子產(chǎn)品進一步向小型化和多功用化開展，依托減小特征尺度來不斷前進集成度的方法因為特征尺度越來越小而逐步挨近極限，以3D堆疊、TSV(硅穿孔)為代表的三維封裝技能成為持續(xù)連續(xù)摩爾規(guī)律的最佳挑選。

六大語音ic研發(fā)第六位：晶圓代工

晶圓代工或晶圓專工(Foundry)，半導(dǎo)體工業(yè)的一種營運形式，專門從事半導(dǎo)體晶圓制作出產(chǎn)，承受其他語音IC廠商托付制作，而不自己從事規(guī)劃的公司。

有些具有晶圓廠的半導(dǎo)體公司，如英特爾(Intel)、AMD等，會因產(chǎn)能或本錢等要素，也會將部份產(chǎn)品委由晶圓代工公司出產(chǎn)制作。臺積電、聯(lián)電為國際排名榜首與第二的晶圓代工公司。反之，專門從事IC電路規(guī)劃而不從事出產(chǎn)且無半導(dǎo)體廠房的語音芯片公司，如九芯電子、華邦等稱為無廠半導(dǎo)體公司(Fabless)。

無廠半導(dǎo)體公司依賴晶圓代工公司出產(chǎn)產(chǎn)品，，但長處是有專家的芯片研發(fā)技術(shù)，不用自己興修、營運晶圓廠。

隨著芯片制成微縮、晶圓尺度成長，建造一間晶圓廠動輒百億美金的經(jīng)費，往往不是一般中小型語音芯片公司所能夠擔(dān)負得起;而透過此形式與晶圓代工廠協(xié)作，IC規(guī)劃公司就不用擔(dān)負高階制程高額的語音ic研制與興修費用，晶圓代工廠能夠?qū)Ｐ挠谥谱?，開出的產(chǎn)能也可售予多個用戶，將商場動搖、產(chǎn)能供需失衡的風(fēng)險減到最小。

總結(jié)

一款語音ic產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)過程真好比“萬里長征”一般。高樓平地起，那些工程師們所要付出辛勞和智慧，才能讓語音芯片行業(yè)有著重大的改變。