半导体产业是设计与制造半导体及其设备的公司总称,这些设备包括晶体管和积体电路。其根源可追溯至1948年,柏克莱实验室的肖克利、布拉坦和巴丁发明了晶体管。随后,许多公司迅速崛起,包括摩托罗拉(1952年)、肖克利半导体(1955年)和德州仪器等,开始制造晶体管。
1958年,德州仪器的基尔比和费尔柴尔德的诺伊斯独立发明了积体电路,这一革命性的技术允许在一个半导体材料的“晶片”上制造多个晶体管,促成了快节奏的制造技术进步,并带来了我们现在熟知的摩尔定律。
电子产品的销售金额大幅提升,以2018年的数据来看,半导体产业的年销售收入已超过4810亿美元。 2019年,整个半导体市场的32.4%用于网路和通讯设备,显示出它在电子行业中的重要性。
随着时间的推移,2021年半导体销售达到创纪录的5559亿美元,并预计到2027年将增长至7267.3亿美元。这些数据充分展示了半导体对于电子产品创新的推动作用。
全球半导体产业主要由美国、台湾、南韩、日本和荷兰的公司主导,并且以色列和德国也在该领域内拥有显著的影响力。这个行业的特点是持续增长但却呈现周期性波动的高波动性。当前20年的年均增长率约为13%,但与此同时也面临着市场的极大波动。
这就要求产业必须具备极高的灵活性和创新能力,以不断适应市场的快速变化。
过去几十年来,半导体行业的运营模式显著转变。 1980年代之前,半导体公司多为垂直整合,既设计也制造晶片。随着时间的推移,大多数这些功能被外包,形成了当今依赖复杂供应链的模式。如今,以台积电和联电为首的无厂半导体公司专注于晶片设计,依赖其他公司进行制造,他们逐渐主导了市场。
截至2021年,仅有三家公司能够制造最先进的半导体:台积电、三星和英特尔。这是因为建造半导体工厂的资本成本非常高。例如,台积电最新的工厂耗资195亿美元,能够制造3纳米工艺的半导体。随着产业的发展,许多公司正在考虑外包生产,例如英特尔目前考虑将部分生产外包给台积电。
这些变化对整个电子产品市场产生了深远的影响,使得许多技术的进步依赖于半导体的快速创新和演变。
在以德州仪器、摩托罗拉和高通等为代表的整个行业中,无论是在纯晶圆厂商还是整合型设备制造商(IDM)中,半导体的需求是驱动电子商务和消费电子市场增长的重要因素。根据预测,到2020年,消费电子产品的年销售额预计达到2.9万亿美元,技术行业的销售有望在2019年达到5万亿美元。
从各种报告和数据来看,随着半导体的强劲增长,整个电子产品市场正在经历一场革命。半导体作为技术推动者,不仅改变了我们的生活方式,也重塑了全球经济的型态。
不禁让人思考,未来的电子技术在半导体的推动下,将会继续如何变革我们的日常生活与产业生态?