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Jahr des Schreibens: 2021
Autor: Tony
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IC DesignIntegrated Circuit Design Teil 2
Erfahren Sie mehr über eine große Vielfalt an Chips
Es gibt Hunderte von Chiptypen und die Eigenschaften jedes Chips sind sehr unterschiedlich. Wenn Sie daher nach einem IC-Designunternehmen suchen, in das es sich zu investieren lohnt, müssen Sie die IC-Typen und die technischen Schwellenwerte verstehen. Einige Chips kosten bis zu 10.000 US-Dollar, während andere weniger als 1 US-Dollar kosten; einige Chip-Entwicklungszyklen dauern bis zu 5 oder 6 Jahre, während andere innerhalb von 3 Monaten entwickelt werden müssen. Um IC zu verstehen, beginnen wir mit den Typen!
ICs werden entsprechend ihrer Funktion und Signalübertragung grob in vier Kategorien eingeteilt: Speicher-IC (Memory Integrated Circuit), Mikrokomponenten-IC (Micro Component Integrated Circuit), Analog-IC (Analog Integrated Circuit), Digital-IC/Logik-IC (Logic Integrated Circuit). ).
1. Speicher-IC
Der Speicher-IC dient zum Speichern von Daten, die in flüchtige und nichtflüchtige Daten unterteilt sind. Der Datentyp, der nach einem Stromausfall verschwindet, wird als flüchtiger Speicher bezeichnet, einschließlich der bekannten DRAM- und SRAM-Speicher. Der Typ, der nach einem Stromausfall weiterhin Daten speichert, wird als nichtflüchtiger Speicher bezeichnet, einschließlich ROM und Nur-Lese-Speicher Flash-Speicher Nand Flash usw.
Die industriellen Merkmale von Speicher unterscheiden sich erheblich von denen allgemeiner IC-Designunternehmen: Der Großteil der Speicherindustrie besteht aus vertikal integrierten Fertigungs-IDMs (Integrated Design and Manufacture) und nicht aus Fabless-Halbleiterunternehmen (Fabless), und DRAM selbst umfasst Design und Fertigung Der Grund dafür ist, dass es sich bei DRAM um ein Produkt mit geringen Stückzahlen handelt. Für diese Hersteller müssen sie eine Maximierung der Herstellungsprozesse und Produktionskapazitäten anstreben, um die Kosten zu senken und die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.
In den 2000er Jahren war die DRAM-Industrie ein vollkommen wettbewerbsintensiver Markt, an dem mehr als Dutzende Hersteller beteiligt waren. Heute gibt es jedoch nur noch drei Mainstream-DRAM-Fabriken, nämlich Micron, Samsung und Hynix. Im Rahmen der von der Regierung im Jahr 2002 vorgeschlagenen „Two Gigabit Double Star“-Politik entstanden in Taiwan viele DRAM-Hersteller. Aufgrund mangelnder Wettbewerbsfähigkeit wurden sie jedoch zu einer der „vier großen Katastrophen“.
Heutzutage haben sich diese taiwanesischen Hersteller wie Nanya, Winbond usw. zu Nischen-DRAMs entwickelt. Da die drei großen Hersteller den Anteil der Nischen-DRAM-Produktion schrittweise reduziert haben, konnten taiwanesische Hersteller jeden Nischen-DRAM dominieren Das von ihm gegründete Unternehmen wurde von Micron übernommen, während Powerchip dekotiert und in eine Wafergießerei umgewandelt wurde.
2. Mikrokomponenten-IC
Mikrokomponenten-IC verfügt über Datenverarbeitungsfunktionen, einschließlich Mikroprozessor MPU (Micro Processor Unit), Mikrocontroller MCU (Micro Controller Unit), Mikroprozessor-Peripheriegerät MPR (Micro Peripheral) und digitalem Signalprozessor DSP (Digital Signal Processor) usw.
Für die Datenverarbeitung wird der Mikroprozessor MPU verwendet, der Haupthersteller ist ARM. Mikrocontroller MCU werden in fast allen elektronischen Produkten verwendet. MCU integriert MPU und ihre Peripherieteile, wie z. B. Speicher-ICs. MCUs sind in der Regel günstig, machen einen geringen Anteil an den gesamten Produktkosten aus und haben einen geringen Stromverbrauch, sodass ihre Stabilität die entscheidende Wettbewerbsfähigkeit darstellt. Die Eigenschaften niedriger Kosten und geringer Stromverbrauch machen es zu einem wichtigen Bestandteil des Internets der Dinge, selbstfahrender Autos und Edge Computing. Zu den wichtigsten Herstellern gehören Texas Instruments TI, Renesas und taiwanesische Unternehmen wie Nuvoton, Yingguang und Holtek Zu den chinesischen Unternehmen gehören BYD Semiconductor, Jiefa Technology usw., es gibt auch viele Lieferanten auf der ganzen Welt. Der digitale Signalprozessor DSP wird im Bereich der Audio- und Videoverarbeitung eingesetzt, beispielsweise zur Rauschunterdrückung, Spracherkennung, Komprimierung von Audio- und Videodateien usw. Zu den Herstellern gehören Texas Instruments, Analog Devices, NXP usw.
3. Analoger IC
Analoge ICs sind für die Verarbeitung linearer kontinuierlicher Signale verantwortlich, in der Regel natürliche Phänomene wie Licht, Geschwindigkeit und Ton, einschließlich Energieverwaltungs-ICs, Audio- und Videoverstärker, Digital-Analog-Umwandlungs-ICs, Audio- und Video-bezogene ICs usw.; Bei den Signalen 0 und 1 ist die analoge Signalverarbeitung schwieriger und der Schwellenwert für das Schaltungsdesign ist relativ höher. Die Entwicklung eines analogen IC-Designingenieurs dauert etwa 3 bis 5 Jahre, und die Produktlernkurve kann bis zu 10 bis 15 Jahre betragen Jahre.
Da es die Rolle eines Hilfssystems spielt, ist die Produktstabilität analoger ICs zu einem wichtigen Schlüssel geworden und erfordert außerdem einen langen Produktzertifizierungszeitraum. Wenn analoge ICs in einen bestimmten Markt eintreten, sind sie normalerweise schwierig zu ändern und zu übertragen Die Kosten sind hoch. Diese Bedingungen haben analoge IC-Unternehmen zu einem stabilen Investitionswachstumsziel für viele Investoren gemacht, wie beispielsweise Silicon Power-Ky, eine Goldaktie im Bereich Power-Management-IC. Das Marktforschungsinstitut IC Insight schätzt, dass analoge ICs im Jahr 2021 ein Wachstum von 25 % im Vergleich zum Vorjahr erreichen werden, wobei analoge ICs für die Automobilindustrie und analoge Kommunikations-ICs am stärksten wachsen.
Zu den globalen Anbietern analoger ICs gehören Texas Instruments, ST Micro, Infineon usw. TI hat einen Marktanteil von etwa 19 % bei analogen ICs und liegt damit weit vor seinen Konkurrenten. Taiwans größtes analoges IC-Designhaus, Litek, wurde von MediaTek übernommen, um das Ziel der digitalen Analogintegration zu erreichen.
4. Digitaler IC/Logik-IC
Wie der Name schon sagt, ist ein Logik-IC für logische Operationen und die Verarbeitung der Signale 0 und 1 verantwortlich. Es ist auch der am häufigsten vorkommende Chip, den wir sehen. Es ist normalerweise eine wichtige und kritische Komponente im System und wird häufig in CPUs, GPUs, Panel-Treiber-ICs (DDI), Touch-ICs, Netcom-ICs, Hochgeschwindigkeitsübertragungs-ICs usw. verwendet. Die meisten dieser Unternehmen sind Fabless-Halbleiterunternehmen (Fabless) und verfügen über keine eigenen Gießereien. Der Herstellungsprozess ist auf Wafer-Gießereien wie TSMC angewiesen. Daher werden die IC-Designtechnologie und die Chipleistung der Schlüssel zu ihrer Konkurrenz sein.
Um der Marktnachfrage gerecht zu werden, erfolgt die Produktiteration schnell und neue Produkte müssen oft innerhalb eines Jahres oder sogar eines halben Jahres auf den Markt gebracht werden, um die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt aufrechtzuerhalten. Beispielsweise hat Qualcomms Mobiltelefon-SoC (System on Single Chip) den Snapdragon S865 herausgebracht Im ersten Quartal 2020 und ein Jahr später im ersten Quartal 2021 wurde der Snapdragon S888 nur für den Flaggschiff-Markt veröffentlicht sind intensiver als andere Arten von IC-Designfabriken.
Es gibt viele Branchen, in denen sie im Detail vorgestellt und verglichen werden. Zentraleinheit (CPU): Intel, AMD; Grafikeinheit (GPU): Nvidia, AMD; IC für mobile Kommunikation: Broadcom, Realtek, Marvell, laut TrendForce-Umfrage die Top Ten der Welt Unter den größten umsatzgenerierenden IC-Designhäusern kommt nur Dialog Semiconductor aus dem Bereich analoger ICs, während die anderen neun ausschließlich Logik-ICs produzieren, was die Bedeutung von Logik-ICs zeigt. Im gleichen Chipbereich haben Marktführer in der Regel deutlich höhere Bruttogewinnmargen als andere Unternehmen. Daher werden Marktanteil, Forschungs- und Entwicklungskapazitäten und Produktzukunft die Entwicklung des Unternehmens beeinflussen.
Im Allgemeinen sind der Umsatz und der Aktienkurs von Analog-ICs relativ stabil und werden von langfristigen Investoren geliebt. Im Gegenteil, Logik-ICs sind explosiv und haben jederzeit die Möglichkeit, den Umsatz des Marktführers einzuholen ist ebenfalls sehr beachtlich, eignet sich also kurzfristig, eignet sich aber für den Markt gut informierter Anleger.