中微芯片科普 芯海CS32F030系列芯片

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众所周知，半导体IC已经是人们生活中必不可少的一部分，然而IC是怎么制造出来的呢？IC的生产过程又包含了哪些环节？以下我们将从半导体产业的上、中、下游三个方面进行解析。

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IC 芯片的生产过程，简单来说就是把设计好的电路图，转移到半导体（Semiconductor）做成的晶圆（Wafer）上，经过一连串的程序后，在晶圆表面上形成集成电路（IC），再切割成一片一片的裸晶/晶粒（Die），最后把这些裸晶／晶粒用外壳包起来保护好，形成最终的芯片（Chip）。

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半导体产业：上、中、下游一个 IC 芯片从无到有，大概就依序分为下面3 个阶段，而这3 个阶段，就是所谓半导体产业的上、中、下游：1.“设计图”2.把电路弄到“晶圆”上形成 IC3.切成“裸晶”再包起来变成“芯片”。

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半导体上游：IC 设计“芯片”是用来处理资讯的完整电路系统，在制造芯片之前，总得先知道要制造什么芯片吧！因此工程师必须根据需求，先规划好芯片需要具备的功能，以及这些功能要分布在芯片上的哪些区域，再使用“硬件描述语言”(HDL，Hardware Description Language）把芯片功能描写成源代码，接着经由“电子设计自动化”（EDA，Electronic Design Automation）工具，让电脑把源代码转换成电路图。

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芯片依据功能的不同，可以分成4 大类：存储器IC（Memory IC）：用来储存资料依据储存资料后是否需要不断供电，可分为挥发性和非挥发性微器件 IC（Micro Component IC）：具有特殊资料处理功能的元器件。

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逻辑 IC（Logic IC）：进行逻辑运算的 IC模拟 IC（Analog IC）：处理模拟信号的 IC

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半导体上游：IC 设计产业链既然有各种不同功能类型的芯片，这些芯片的设计方式同样也不会相同，因此“IC 设计公司”也根据设计的 IC 产品类别不同，分为：存储器 IC、微器件 IC、逻辑 IC、模拟 IC 这4 大类。

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而IC 设计，其实有价值的并不是电路设计图，而是设计图背后的技术诀窍（Know How），由于半导体的主流成分是“硅”（Silicon），所以 IC 设计的知识产权，称为“矽智财”（SIP，Silicon Intellectual Property）。

“IC 设计公司”（Design House）的营运重心，主要包含2 大部分：芯片的“电路设计”与“芯片销售”也就是把芯片设计好后，找代工厂把芯片制造出来，再拿去卖这整个流程如果每个环节都自己实现，很费时费力，所以有些 IC 设计厂商，只把完整的“功能单元”（Function Unit）或“区块”（Block）设计好，而不把芯片做出来，以授权的方式贩卖给他人使用，使用者只要支付“授权费”（License Fee）就可以使用这些设计图。

也就是只卖设计图或指令架构、不贩售自己的芯片，称为“硅智财（SIP）供应商”，例如：ARM另外，有些 IC 设计厂商，也会把设计的某些环节外包给“IC 设计服务公司”（IC Design Service）。

“IC 设计服务公司”与“IC 设计公司”最大的不同，就在于“IC 设计服务公司”没有属于自己的芯片产品，也没有晶圆厂，只为 IC 设计公司提供部分流程的代工服务，解决芯片设计开发时遇到的问题，也就是 IC 设计的外包公司，又称为“没有芯片的公司”（Chipless）。

而“IC 设计服务公司”的营收来源，主要包含3 块：硅智财（SIP）出售：将所开发完成的 IP 技术，授权或出售给需要的 IC 设计公司；而专门贩卖硅智财的就是“硅智财供应商”委外设计（NRE，Non-Recurring Engineering）：接受客户外包的设计 IC 服务。

统包（Turn-Key）： IC 设计完成后进入生产阶段，如果客户不擅长与代工厂往来，就由 IC 设计服务公司代为处理生产制造的业务除此之外， IC 设计产业中，工程师在设计 IC 时，除了 IC 设计本身，还会使用到像是 EDA 这样的“IC 设计工具”，也是半导体产业链上游 IC 设计的一环。

半导体产业：上游代表企业

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