半導體產業對現代化社會的建立與維護至關重要，涉及國家安全和戰略部署，因此，全球相關國家都出臺了半導體的支持政策，這造成半導體供應在朝區域化的方向發展。

美國增強對于半導體和芯片領域投資規模；歐盟更注重提升半導體產業綜合競爭力；日本也在針對半導體產業薄弱環節進行建設。

半導體國產化的浪潮聲勢正好，而國外、國內半導體玩家眾多，半導體行業本身分支也多，對于不在此行業的人來說，難免隔霧看花，今天我們就簡單介紹一下，芯片的分類以及產業圖譜，讓大家對于我國“戰斗”在前線的行業人員有一個了解，芯片和半導體的關系是什么？芯片從業者們在干什么？

芯片、半導體以及集成電路

芯片是一種集成電路，而集成電路占半導體行業的80%以上。半導體指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間，且導電性可控的材料。我們比較常聽到的，是用半導體所制作成的產品，主要分為：集成電路、分立器件、光電器件和傳感器。集成電路是一種微型電子器件或部件，也可以理解為“由半導體材料制成的一個超大規模電路的一個集合，讓電容，晶體管，電阻等器件工作在硅片（或者其他介質）上”。

因此，可以說集成電路是由半導體材料制成的芯片，而芯片則是半導體材料上集成了多個電子元件的微型電子器件。它們共同構成了現代電子設備和計算機系統的核心。

芯片的分類

現代社會發展快速又多樣，芯片的架構、種類隨之增多。按照不同的標準，可將其分為不同的類型，比如數字集成電路（大規模IC-CPU、GPU，微處理器-MCU、MPU、DPS）、模擬集成電路、存儲器(DRAM、SRAM)等。

芯片的制造過程

芯片的制造工序繁多，簡單可以概括為三大步驟：設計（集成電路）——流片（芯片）——封裝（可運用）。

上游產業：原材料及機器設備

芯片行業產業鏈上游為半導體核心產業，涵蓋芯片生產制造所需的原材料以及機器設備，對于技術的要求極高。

中游產業：半導體制造

芯片行業產業鏈中游為半導體制造領域，包含設計、制造、封測等一系列環節。

下游產業：半導體應用

芯片行業產業鏈下游涉及到方方面面。

根據IBS《Design Activitiesand Strategic Implications》數據顯示，全球范圍內芯片設計成本日益增高。

我國目前要攻克的難點，主要集中在“設計”環節。關于芯片設計，有一個很知名的理論——摩爾定律：當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。10nm-7nm-5nm-3nm，工藝不斷接近原子極限，靠縮小物理尺寸提高集成度已經愈發艱難，摩爾定律顯著放緩，該如何續寫摩爾定律的傳奇？

很多人把希望寄托于Chiplet技術。Chiplet技術是把一些預先生產好的實現特定功能的芯片裸片（die）通過先進的封裝技術集成在一起形成一個系統級芯片，而這些基本的裸片就是Chiplet。

使用Chiplet技術，減小了產生制造缺陷的概率，提高了小芯片晶粒的良率，從而降低單晶粒成本，另外，因可以靈活采用不同工藝集成，也降低了部分模塊被迫采用先進工藝帶來的成本問題，且一個項目的chiplet可直接復用到另一個項目，節省項目開發周期和成本。

Chiplet技術正朝向IP芯片化、集成異構化、集成異質化發展，但考慮到DIE、封裝、PCB因材質不同導致熱膨脹產生差異， Chiplet封裝上板后的產品將面臨較大的良率及可靠性問題，需要特定的應力仿真EDA工具以評估系統應用風險。

什么是EDA？

EDA 全稱是電子設計自動化(Electronic Design Automation)，狹義的EDA是指利用計算機輔助設計（CAD等）軟件，來完成超大規模集成電路（VLSI）芯片(IC)的功能設計、綜合、驗證、物理設計（包括布局、布線、版圖、設計規則檢測等）等流程的設計方式。

而廣義的EDA是指用于輔助完成超大規模集成電路芯片設計、制造、封裝、測試整個流程的計算機軟件。

國產EDA產業發展迅猛。中國半導體產業協會的數據表示，中國集成電路設計銷售額2021年達5047.93億元，同比增長19%。中國半導體行業協會集成電路設計分會（ICCAD）的數據顯示，2015年中國芯片設計公司數量僅為736家，2021年已增長至2,810家，CAGR達25.02%。國內集成電路設計占比不斷提升，2021年集成電路設計占比更是高達43%，這些數據都表明，對于國產EDA的需求很大。

在國產EDA行業中，除了華大九天等深耕單個領域的老牌企業外，還出現了一些新興的企業，如芯瑞微（PhySim）。芯瑞微以其多物理場仿真軟件和提供chiplet一站式解決方案的服務而備受關注。

這些新興企業的涌現豐富了國產EDA行業的生態系統，推動了行業的創新和發展。它們積極應對著國內芯片設計與制造的挑戰，不斷提升技術能力，為國內芯片產業的發展做出了重要貢獻。隨著國內芯片需求的不斷增長，這些企業有望在國內市場中發展壯大，并在全球舞臺上展現實力。

結語

半導體行業作為關鍵領域，在科技迅猛發展的時代具有重要性。我國半導體行業正面臨技術攻堅戰，無數芯片從業者默默耕耘，努力在全球競爭中占據主動地位。政府出臺政策措施支持發展，優化行業環境，增強競爭力。教育和科研取得成績，高校和研究機構培養專業人才，產學研合作推動技術創新。然而，行業仍面臨競爭激烈、技術更新快的挑戰。我們需保持冷靜、堅定信心，依靠科技創新和人才培養提升實力，以應對困難和問題。只有如此，我們才能在未來競爭中立于不敗之地。我國半導體產業發展已取得成果，但仍需努力。我們應以嚴謹、穩重、理性的態度，推動半導體產業邁向新高峰，實現科技強國目標。