晶体管革命获利史

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来源&＃xff1a;编译自moneymorning

1959年&＃xff0c;贝尔实验室的研究人员Dawon Kahng和Mohammed Atalla开发了世界上第一个真正的紧凑型半导体MOSFET晶体管&＃xff0c;这不是历史上第一个晶体管&＃xff0c;但它是第一个可以小型化并实际生产的晶体管。

当我说“大量生产”时&＃xff0c;我的意思是……

分析师吉姆·汉迪&＃xff08;Jim Handy&＃xff09;在与计算机历史博物馆的谈话中估计&＃xff0c;自1947年第一台原型机以来&＃xff0c;已经制造了约13 sextillion&＃xff08;13后边是21个零&＃xff09;个晶体管。

实际上&＃xff0c;截至2018年&＃xff0c;地球上的晶体管数量可能超过沙粒。

直到一年前&＃xff0c;它们的规模一直在缩小。

早在1954年&＃xff0c;色彩艳丽的TR-1“袖珍”收音机的售价相当于今天的476美元。TR-1的四个昂贵晶体管对Regency来说意味着不到20&＃xff05;的利润。

索尼TR-63于1957年投放市场。它装有6个晶体管&＃xff0c;售价约为今天的354美元。

体积更小&＃xff0c;功能更强大&＃xff0c;价格更便宜-利润更高。

到1959年&＃xff0c;美国有600万台个人广播电台&＃xff0c;为这三家日本公司带来了13亿美元&＃xff08;以2020年的价格计算&＃xff09;的利润。

2020年&＃xff0c;每部iPhone 11有 85亿个晶体管&＃xff0c;每平方毫米芯片超过1.71亿个。估计数字各不相同&＃xff0c;但苹果可能会从每售出的产品中获利40&＃xff05;。

如今&＃xff0c;半导体产业的价值约为4300亿美元&＃xff0c;而且还在不断增长。

而且&＃xff0c;正如我稍后将向您展示的&＃xff0c;晶体管仍然可以变得更小&＃xff0c;更普及。而且&＃xff0c;同样&＃xff0c;他们仍然可以像技术一样积累财富。

半导体&＃xff1a;越小越好

从拳头大小到亚微米大小&＃xff0c;晶体管几十年来一直与其经济和社会重要性成反比地缩小。

现在看来&＃xff0c;半导体制造商正在提速&＃xff0c;当然&＃xff0c;5G是这里的利润催化剂。

智能手机行业正在全速向5G超宽带发展。我们所说的理论速度比当今的普通家庭Wi-Fi连接快20倍。

为了到达那里并充分利用优势&＃xff0c;我们不仅需要功能强大的半导体&＃xff0c;还需要传感器&＃xff0c;天线&＃xff0c;大量硬件等。企业将经历有利可图的升级周期&＃xff0c;而这种情况以前从未见过。

世界上每个处理无线流量的服务器场也将获得新的设备-从交换机到滤波器再到微处理器的一切。甚至笔记本电脑和许多台式机都将很快配备更强大的无线网络。

难怪英特尔公司表示&＃xff0c;全面投资5G系统将是历史上最大的资本升级计划。根据IHS Global Insight的预测&＃xff0c;这一5G部署预计将在未来10年内产生约12.3万亿美元的全球经济产出。

在这种肥沃的环境中出现了半导体设计的新发展。

IBM与美国半导体代工厂Globalfoundries和三星电子有限公司合作&＃xff0c;于4月宣布将开发5nm晶体管。以这样的大小&＃xff0c;您可以将300亿个晶体管放入比普通指甲还小的空间。而台积电已经开始量产5nm芯片了。

这些进步将使更多的设备连接到物联网&＃xff0c;延长设备的使用寿命和电池寿命&＃xff0c;并提高原始计算能力-在此过程中赚了数十亿美元。

当然&＃xff0c;要执行上述操作&＃xff0c;这些微型晶体管都需要实际正常工作。如您所见&＃xff0c;由于数十亿个晶体管仅安装在一个移动设备中&＃xff0c;因此绝对没有希望手动检查每个设备。

那就是电子设计自动化&＃xff08;EDA&＃xff09;出现的地方。这对于半导体的设计和良好的功能绝对至关重要。

圣何塞的芯片王

加利福尼亚州的Cadence设计系统公司的根源可以追溯到1988年&＃xff0c;它是SDA Systems和Ecad Inc.合并的产物。

它是当时硅谷领先的软件和硬件设计公司之一。

如今&＃xff0c;它已成为EDA的领导者&＃xff0c;处理芯片&＃xff0c;印刷电路板和所有相关硬件系统的核心开发工作。

Cadence的基于云的软件使公司可以一次运行数千个仿真&＃xff0c;以查看其芯片设计在现实世界中如何工作。

可以想象&＃xff0c;这节省了很多时间。当时&＃xff0c;飞思卡尔半导体的工程师使用该软件执行模拟的速度比通常每天使用的速度快10,000倍。

反过来&＃xff0c;这将确保要求苛刻的应用程序&＃xff08;例如5G&＃xff09;将提供消费者期望的性能。

Microsoft的Xbox One游戏机使用四个由Cadence设计的处理器来创建沉浸式音景。该游戏机将于今年秋天发布。 

AMD在其笔记本电脑芯片组和图形卡的每一个中都使用Cadence的芯片设计工具。

在疫情影响下&＃xff0c;半导体行业协会称全球销售额实际上在增长。在全球范围内&＃xff0c;它们在7月份同比增长4.9&＃xff05;。在那段时间里&＃xff0c;仅在美国&＃xff0c;销售额就增长了26.3&＃xff05;。

因此&＃xff0c;以5G和小型化为主要驱动力&＃xff0c;芯片行业在保持强劲发展。

在家工作&＃xff0c;远程医疗甚至在线购物都是市场发展趋势&＃xff0c;多年来一直没有出现任何问题&＃xff0c;直到今年2月。

现在&＃xff0c;美国88个人口最多的城市的互联网速度下降了44&＃xff05;&＃xff08;而这可能仅仅是个开始&＃xff09;。

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