盤點 | 臺積電：半導(dǎo)體的四個時代

第32屆超大規(guī)模集成電路設(shè)計/CAD研討會最近在線上召開。今年活動的主題是“IC驅(qū)動智能生活創(chuàng)新”。在模擬和射頻、EDA和測試、數(shù)字和系統(tǒng)以及新興技術(shù)方面有許多出色的演講。臺積電設(shè)計技術(shù)平臺副總裁的Suk Lee發(fā)表了題為“摩爾定律與半導(dǎo)體的第四時代”的主題演講。任何試圖從半導(dǎo)體行業(yè)的傳奇和動蕩的歷史中找到意義的東西都會引起我的注意。正如臺積電所解釋的，半導(dǎo)體的第四個時代是合作的時代。讓我們來看看半導(dǎo)體行業(yè)的歷史。

半導(dǎo)體的第一個時代——IDM

首先，晶體管是在貝爾實驗室發(fā)明的，隨后是德州儀器 (TI) 的第一個集成電路。當(dāng)仙童半導(dǎo)體開發(fā)出第一個單片集成電路時，事情變得非常有趣。下面的照片由計算機(jī)歷史博物館提供，展示了參與這項工作的一些早期先驅(qū)。你會認(rèn)出他們的名字。

 于是，第一個半導(dǎo)體時代誕生了——集成器件制造商時代，簡稱IDM。這些都是做這一切的單體公司——芯片設(shè)計、設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施、芯片實施和工藝技術(shù)。我的職業(yè)生涯始于名為 RCA 的 IDM 的設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域。Suk 指出，集成和發(fā)明在 IDM 中是相輔相成的。創(chuàng)造全新事物的機(jī)會非常令人興奮。定制芯片是 IDM 的領(lǐng)域，他們擁有完成這項工作所需的所有基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)和人員。因此，定制芯片僅限于IDM或有足夠資金為 IDM 大規(guī)模開發(fā)提供資金的公司。當(dāng)我們進(jìn)入第二個半導(dǎo)體時代時，這一切都改變了。 半導(dǎo)體的第二個時代- ASIC 像LSI Logic和VLSI Technology這樣的公司是這一階段的先驅(qū)。現(xiàn)在，設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施、芯片實現(xiàn)和工藝技術(shù)都由ASIC供應(yīng)商提供。在此期間，半導(dǎo)體行業(yè)開始解體。有了設(shè)計限制，更廣泛的工程師群體就可以設(shè)計和制造定制芯片。技術(shù)變得大眾化，世界從此改變。 半導(dǎo)體的第三個時代——代工 第三個時代實質(zhì)上是第二個時代的成熟。集成電路設(shè)計和制造的所有步驟都非常具有挑戰(zhàn)性。構(gòu)建一個生態(tài)系統(tǒng)，讓每個公司都專注于自己的核心能力，是管理復(fù)雜性的一個很好的方法。這就是第三時代發(fā)生的事情。芯片設(shè)計和實現(xiàn)由無晶圓廠半導(dǎo)體公司負(fù)責(zé)，設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施由EDA公司負(fù)責(zé)，工藝技術(shù)由晶圓廠負(fù)責(zé)開發(fā)和交付。臺積電是這一階段的關(guān)鍵先驅(qū)。 第四半導(dǎo)體時代——開放式創(chuàng)新平臺 仔細(xì)看，我們又回到原點了。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的不斷成熟，工藝復(fù)雜性和設(shè)計復(fù)雜性開始激增。在過程技術(shù)、EDA、IP和設(shè)計方法之間深奧而微妙的相互作用，使其與分解的供應(yīng)鏈進(jìn)行協(xié)調(diào)變得相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性。臺積電也是這個時代的先驅(qū)。 該公司意識到，分解的生態(tài)系統(tǒng)的各個部分之間需要大量的協(xié)調(diào)和溝通。需要有一種方法使各個部分更緊密地結(jié)合在一起，以促進(jìn)更好的合作。因此，臺積電開發(fā)了開放創(chuàng)新平臺?(OIP)。他們很早就開始了這項工作，當(dāng)時65納米制程還是前沿技術(shù)。今天，OIP是一個強(qiáng)大而充滿活力的生態(tài)系統(tǒng)。 臺積電提供的基礎(chǔ)設(shè)施為改善協(xié)作和協(xié)調(diào)鋪平了道路，在其成員之間創(chuàng)建了一個虛擬的IDM。這為臺積電的客戶提供了單片和分片兩種最好的機(jī)型。它改變了半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展軌跡，為臺積電提供了實質(zhì)性的競爭優(yōu)勢。 這種模式有很多好處。執(zhí)行設(shè)計技術(shù)協(xié)同優(yōu)化(DTCO)的能力是非常有用的。下圖展示了臺積電OIP的廣度。先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)需要一個生態(tài)圈，一個大生態(tài)圈。DCA代表設(shè)計中心聯(lián)盟，VCA代表價值鏈聚合者。

 我們現(xiàn)在已經(jīng)到了半導(dǎo)體歷史課的結(jié)尾。達(dá)到這一點是非常具有挑戰(zhàn)性和令人興奮的。Suk Lee 在解釋歷史方面做得很好。我期待著半導(dǎo)體增長的下一階段以及它可能帶我們走向何方?，F(xiàn)在，請記住，半導(dǎo)體的第四個時代就是協(xié)作。
來源：本文由半導(dǎo)體行業(yè)觀察編譯自【SemiWiki】，謝謝。