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半导体的应用领域有哪些

Release time：2022-01-18

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半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在消费、通信系统、医疗仪器等领域有广泛应用。如二极管就是采用半导体的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。

半导体的应用领域有哪些

计算机芯片如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。

芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥(Host Bridge)。

手机芯片手机芯片通常是指应用于手机通讯功能的芯片，包括基带、处理器、协处理器、RF、触摸屏控制器芯片、Memory、处理器、无线IC和电源管理IC等。目前主要手机芯片平台有MTK、ADI、TI、AGERE、ST-NXP Wireless、INFINEON、SKYWORKS、SPREADTRUM、Qualcomm等。手机芯片是IC的一个分类，是一种硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。

生物芯片与PCR技术一样，芯片技术已经开展和将要开展的应用领域非常的广泛。生物芯片的第一个应用领域是检测基因表达。但是将生物分子有序地放在芯片上检测生化标本的策略是具有广泛的应用领域，除了基因表达分析外，杂交为基础的分析已用于基因突变的检测、多态性分析、基因作图、进化研究和其它方面的应用，微阵列分析还可用于检测蛋白质与核酸、小分子物质及与其它蛋白质的结合，但这些领域的应用仍待发展。对基因组DNA进行杂交分析可以检测DNA编码区和非编码区单个碱基改变、确失和插入，DNA杂交分析还可用于对DNA进行定量，这对检测基因拷贝数和染色体的倍性是很重要的。

人脑芯片几十年来，科学家一直“训练”电脑，使其能够像人脑一样思考。日前，由瑞士、德国和美国的科学家组成的研究小组首次成功研发出一种新奇的微芯片，能够实时模拟人类大脑处理信息的过程。这项新成果将有助于科学家们制造出能同周围环境实时交互的认知系统，为神经网络计算机和高智能机器人的研制提供强有力的技术支撑。欧盟、美国和瑞士目前正在紧锣密鼓地研制模拟大脑处理信息的神经网络计算机，希望通过模拟生物神经元复制人工智能系统。这种新型计算机的“大脑芯片”迥异于传统计算机的“大脑芯片”。它能运用类似人脑的神经计算法，低能耗和容错性强是其最大优点，较之传统数字计算机，它的智能性会更强，在认知学习、自动组织、对模糊信息的综合处理等方面也将前进一大步。

其他芯片调制与侦测器技术突破，硅光子芯片互连应用指日可待。高速光通信在过去30几年来的发展下，已经成为有线高速信息传输的标准。在2000年受到美国经济泡沫化及网络市场对带宽需求不如预期的影响下，光通信产业与客户端的拓展曾经沉寂一段时间。过去除政府单位或具大型网络建置的企业外，一般终端使用者直接享受高比特率传输的机会并不高。虽然目前高速光通信应用的领域仍以远距离的骨干网络服务为主，但根据目前主流产学论坛的评估，个人客户端传输比特率将在2015年与2023年分别提升至1Gbit/s与10Gbit/s。

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行业新闻

全球半导体研发投入Top20：英特尔第一，台积电第七！

　　9月2日，半导体研究机构TechInsights发布了一份最新的研究报告，披露了2024年全球半导体企业投资排名前20位的厂商名单。　　报告显示，深陷“财务危机”的英特尔依旧以165.46亿美元的研发投入占据着第一的位置，紧随其后的前十厂商分别是英伟达、三星电子、博通、高通、AMD、台积电、联发科、美光和SK海力士。而要上Top20榜单，研发投入的门槛则是9.69亿美元。　　整体来看，排名前20位的半导体公司的研发支出总额达986.8亿美元，同比增长了17%，约占全球半导体行业研发支出总额的96%。排名前20位的半导体公司平均研发支出占销售额的比重为15.8%。　　从研发支出同比变化来看，有15家公司同比增加了研发支出，剩下的5家公司的研发支出则同比下滑。　　报告指出，英特尔2024年在研发上的投入最多，达到165.46亿美元，主要用于其代工业务，包括18A(1.8纳米)工艺，较前一年增长3.1%。　　英伟达位居第二，研发投入达125亿美元，同比增长47%。　　三星电子则将研发投入从上一年的55亿美元大幅提升至95亿美元，排名从第七跃升至第三。然而，三星电子的年增长率最高(71.3%)。TechInsights评估道：“三星电子在尖端工艺节点领域与台积电、英特尔和Rapidus等领先公司展开竞争，同时在DRAM和NAND闪存市场也与其他厂商展开激烈竞争，而这两个市场在过去三年中一直面临困境。”　　在研发投入占销售额比例方面，英特尔以33.6%高居榜首，其次是博通(30.3%)、高通(25.9%)和AMD(25.0%)，美国半导体公司占据前列。二十大公司的平均研发支出占销售额比例为15.8%，而三星电子和SK海力士分别为11.7%和6.99%，低于整体平均水平。值得一提的是，尽管SK海力士的研发投入较前一年增加了32%以上，但由于其销售额几乎翻倍，研发占比反而下降。　　TechInsights预测，英伟达有望在明年成为研发投入最多的公司。　　需要指出的是，台积电是研发投入超过10亿美元的公司中唯一一家纯晶圆代工厂。台积电于2010年首次进入研发投入前十名(排名第10)。2010年的研发支出为9.43亿美元，到2024年增长574%，达到63.57亿美元，这是台积电13年来首次达到这一水平。　　在2024年研发支出排名前十的公司中，有6家总部位于美国，2家位于中国台湾，2家位于韩国。前十家公司中有5家是无晶圆厂半导体公司，分别是高通、英伟达、AMD、博通和联发科。4家是IDM公司(英特尔、三星电子、美光和恩智浦)。　　在研发支出排名前11至20的公司中，有5家总部位于美国，3家位于欧洲，2家位于日本。其中，IDM公司占9家，无晶圆厂半导体公司仅1家。

2025-09-04 17:15 reading：403

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