尽管集成电路发展成本不断上升,厂商仍不忘初心大步向前,成绩斐然。


而集成电路的成功普及很大程度上取决于 IC 制造厂商能否持续改善性能、增加功能。随着主流 CMOS 工艺的理论、物理和经济趋近极限,降低集成电路的成本(按功能或者性能计算)与不断发展的技术、和晶圆制造工艺息息相关。而 IC 设计和制造厂商在这方面也煞费苦心,比如: 缩小特征尺寸、引进先进材料和改善晶体管结构、扩大硅晶圆直径、提高晶圆厂产能、提高工厂自动化程度、电路和芯片三维集成、先进的 IC 封装和调整系统驱动的设计方法等。
 


如图所示,对于逻辑工艺方面, 各公司选择最先进的工艺来制造高性能微处理器、低功耗应用处理器和其他使用 14nm 和 10nm 的先进逻辑器件。各家晶圆代工厂商工艺更加多样化,而且各家标准不一,这就给公平有效地评估不同厂商的工艺造成了困难。而且,每一代主要的工艺节点之间的衍生版本和改进版本越来越常见,例如 10nm 和 14nm 之间的 12/16nm 工艺就是一个过渡性半代工艺节点。


回首过去的五十年,尽管前方困难重重,但整个行业在 IC 技术的生产率和性能方面都得到了指数式的增长。但现在,保持这种指数级增长趋势变得越来越困难,各种限制也越来越严格:缩小特征尺寸, 增大晶圆直径, 良率提升等方面均逼近物理或同级极限,通俗地说都有经济限制。因此, 在取得重大技术突破解决问题之前, IC 公司还得继续从现有工艺中寻找剩余价值。


不断增长的设计、制造挑战和成本将 IC 产业分为了"有产者"和"无产者"。 


在 1999 年 6 月的 McClean Report 更新版中, IC Insights 首先提出了"倒金字塔"理论。当时报告指出, IC 行业正处于一个新时代的早期阶段, 戏剧性的重组和变革是大势所趋。各种集成电路产品部分的市场份额构成变得"头重脚轻", 占有有力地位厂商占有绝大部分市场份额,几乎没有留给剩余竞争者的空间。尽管后期在更新报道中再次描述了从市场份额的角度所出现的倒金字塔现象, 但在 IC 工艺开发和制造能力方面确实发现有类似趋势。该行业已经发展到只有凤毛麟角的公司有能力开发先进工艺技术并制造先进集成电路的地步。