半导体的发展范文

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半导体的发展

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关键词 半导体;分立器件;产业发展

中图分类号TN3 文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)20-0042-02

0 引言

中国微电子行业分为半导体功率器件产业和功率集成电路产业,它是国民经济的基础产业,属于资金密集、知识密集、技术密集型,市场辐射性强,延伸度深。中国半导体分立器件产业作为半导体产业的分支,有其自身的发展规律,它不会被集成电路替代,在家电、通信、电力、国防工业都有广泛的应用前景。与功率集成电路产业主要为国外厂商所把持不同,国内功率分立器件行业受技术、资金、产品认可度等因素的制约相对有限,因此保持着高速增长的态势。2008年以来经济危机对整个中国半导体分立器件产业产生不小的影响。本文就经济危机下中国半导体分立器件的“过去”、“现状”以及“未来”作以下分析。

1 历史背景

中国半导体分立器件产业历经了60年的辉煌历程,成就了中国半导体分立器件业制造基地的地位。从上世纪50年代的初创到70年代的成长;从80年代的改革开放到90年代以后的全面发展;21世纪始中国加入WTO,为我国半导体分立器件产业带来了新的发展契机;2009年我国分立器件产销的一大亮点主要得益于全球电子整机对节能、环保需求的不断增长,这一方面带动了分立器件产品的需求增长,另一方面也带动了市场产品结构的快速升级。

从全球市场来看,分立器件市场已经发展成为一个成熟市场,未来市场规模增长在10%以内。据IC Insights报告显示, 2006年增长3%左右,2007年进一步增长9%,1990~2010年市场的复合年增率为8%,2010年将达到157亿美元。

从国内市场来看, 2006年增长率为19.2%,销售额为325.3亿元。据CCID预测,受汽车、节能灯及通信(3G)等行业增长带动, 2006~2009年中国分立器件市场保持稳定的增长态势,销售量和销售额的年均复合增长率分别达到14.5%和19.3%。经过60年的发展,中国目前已经成为全球最大的分立器件市场,2009年市场规模已经达到643.8亿元,其在全球市场中所占份额已经超过40%。

到2010年,中国分立器件的市场规模将达到4 341.53亿只,销售额将达到1 557.55亿元,届时中国分立器件市场将占据全球市场的半壁江山。

总之,半导体分立器件具有广泛的应用范围,市场发展平稳,产品更新换代慢,销售额以强劲的势头不断增长[1]。

2 现状及面临的问题与对策

我国分立器件虽然前景非常广阔,但也面临着不少的问题,主要表现在以下几个方面:分立器件产业地区分布相对集中;分立器件产业特点是五多五少,即:中小型企业多,大型企业少;民资企业多,外资、国资少;中低档产品多,高端产品少;重复生产多,冲击型生产少;弱势企业多,强势企业少。针对这些问题,有5大对策应对挑战:

1)打破门户理念,加大半导分立器件产业链的整合;2)通过产业振兴规划,积极呼吁分立器件产业政策,努力在高端产品上实现突破;3)通过行业协会的协调,改变压档压价、无序竞争的局面;4)拉动内需等政策为产业发展带来阳光;5)节能环保、技术创新,拓展和提升产业竞争力。

3 发展趋势

3.1 分立器件的特点要求

首先,半导体产业的发展始于分立器件,是半导体产业的最初产品;其次,分立器件种类繁多,具有广泛的应用范围和不可替代性,并具有技术成熟、可靠性高、成本低且采购渠道和资源丰富等特点,特别是在不能集成的功能中,分立器件起着关键作用。

3.2 我国分立器件的消费需求

从市场来看,当前全球分立器件市场总体保持稳步向上,而亚洲地区特别是中国市场表现得犹为显眼。在分立器件市场稳健增长的背后,其首要推动力便是消费者的需求,特别是消费者对移动电话、液晶电视、台式计算机、笔记本电脑以及各种白家电产品的需求。

3.3 我国半导体分立器件发展热点

分立器件将向微型化、片式化、高性能化方向发展;汽车电子市场规模迅速增长;功率分立器件大有作为;新型半导体分立器件依旧是分立器件芯片生产企业研发与生产的方向。

3.4 分立器件的发展趋势

事实证明,半导体分立器件仍有很大的发展空间。半导体分立器件通常总是沿着功率、频率两个方向发展,发展新的器件理论、新的结构,出现各种新型分立器件,促进电子信息技术的迅猛发展。一是发展电子信息产品急需的高端分立器件,如Si、GaAs微波功率器件、功率MOS器件、光电子器件、变容管及肖特基二极管等;二是发展以SiGe、SiC、InP、GaN等化合物半导体材料为基础的新型器件[2];三是跟踪世界半导体分立器件发展趋势,加强对纳米器件、超导器件等领域的研究;四是分立器件封装技术的发展趋势仍以片式器件为发展方向,以适应各种电子设备小型化、轻量化、薄型化的需要。

4 结论

从发展趋势看,无论是全球还是中国,分立器件在电子信息产品制造业中销售额度所占比例正在逐步下降,分立器件产量和产值的增长速率要低于整机系统的增长速率。另一方面,整机系统的快速发展,也为分立器件行业提供了新的市场商机。整机系统进一步向小型化、集成化方向发展的趋势,对分立器件也提出了新的要求,片式贴装器件已经成为行业发展的主流[3]。

事实告诉我们,真正的核心技术是买不来的,分立器件行业要在激烈的国际竞争中掌握主动权,要在国家急需的整机产品中当好角色,必须加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,提高并实现自主创新,坚持有所为、有所不为,集中力量、重点突破,造就一批又强又大具有核心竞争力的企业。

参考文献

[1]科学技术部专题研究汇编.我国产业自主创新能力调研报告[M].北京:科学出版社,2009.

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这些趋势分别是器件集成度的增加(摩尔定律)、生产规模的扩大、市场重点由业务向消费者的转移、服务供应商作用的加强与新型重大技术的突破。

五大趋势中,最重要和最基本的是器件集成度的增加。其优点在于能加快芯片速度、降低功耗、增加单块芯片功能、减低系统成本以及缩小终端成品体积。

第二大趋势是,半导体生产成本及规模持续上升。 大型成本昂贵的厂家若要生存,就必需达到显著的经济规模,即需要大量生产芯片。与此同时,芯片的价格却不会被抬高,因为这是一个资金密集的行业,而且竞争极为激烈。

第三大趋势是消费者市场的重要性越来越明显。到2013年,50%以上的芯片销售将针对消费类的设备市场。

以往,很多半导体产品的生产是各自独立的,而如今的业界必须认识到,服务供应商的角色变得日趋重要。更多的设备通过互联网或局域网进行互连,让服务供应商能够对产品进行升级及提供内容等服务。

创新技术从一开始就是半导体产业的推动力,并将继续推动该行业的发展。这些新技术中有不少在已有基础上循序渐进地开发出来,但个别的技术突破将有革命性影响力,能对整个行业有重大的影响。这些技术包括喷墨打印流程、发光多聚合物、碳纳米管、分子晶体管及蛋白质DNA逻辑等。-每文

昆腾公布磁带机产品发展蓝图

2004年9月22日,昆腾公司公布了其DLTtape产品的发展蓝图。该发展蓝图致力于在不断变化的存储环境中满足客户不断发展的需求,通过为容量、可靠性和价值进行技术集成,昆腾承诺在下个10年为客户提供更佳的磁带寿命和性能。新的DLTtape发展蓝图勾勒出了下个10年内的磁带产品的发展方向,即追求容量的发展,拓宽两个磁带机产品线,及每一条产品线都具备向后兼容两代的能力。其中新的DLT-S(以前的SDLT)磁带产品线注重高性能,预期每个盒式磁带提供超过10TB的容量。而新的DLT-V(以前的DLT VS)产品线则注重经济性,预期以低于1000美元的价格提供容量达到几个TB的设备,每GB的容量只需花几美分。新产品将继续为客户提供增强的管理性、安全性及可靠的数据存储基础架构。此外,DLTSage体系结构和DLTIce的WORM(一次写,多次读)归档功能将成为这两条产品线的一个标准特性。-向农

优化软件可使3G 部署成本降30%

英国3G厂商Arieso日前指出,部署3G服务网络成本可以削减30%,其研究数据表明一家典型电信网络服务公司部署3G网络的成本可望减少3亿英镑。Arieso的网络优化软件名为Ariespot,目前正经受世界领先运营商的运行测试,该公司CEO Shirin Dehghan表示,3G网络成本下滑可以随着3G网络的扩展而累积。上述结果是通过采用Ariesco优化技术,在实际网络测试中得出的结果。

AMD、IBM延长芯片开发合作

AMD和IBM于2002年12月签署了合作开发微处理器制造技术的协议。根据AMD近期向美国证管会(SEC)申报的文件,原订2005年年底结束的这项交易,现在将展延至2008年12月。未来4年IBM可望增加2.5亿美元收入,AMD也可取得最尖端的芯片技术。 虽然名义上是两家公司合作开发制造技术,实际上却由IBM提供绝大部分的研发工作。该交易凸显出半导体制造商和设计商的生存日益依赖结盟互助。

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一是要坚持科学发展观。坚持“把发展__防震减灾事业作为工作的第一要务”。说一千道一万,归根结蒂要发展,不讲发展,没有发展,困难就克服不了,矛盾就解决不了,我们当干部的也就失去了基本的职责,一切也就谈不上。一定要抓住发展不放松,始终把发展作为考虑一切问题的根本出发点和落脚点,踏踏实实做好地震监测预报、震灾预防、应急救援和科技创新“3+1”工作体系,特别是要尽快抓好建设工程抗震设防要求列入行政审批项目、进驻行政审批窗口和“三网一员”配备配齐及“三网一员”工资待遇的落实工作,为我县防震减灾事业的持续发展奠定坚实的基础。

二是既要立足实际,又要勇于创新。干工作偏离实际不行,离开实际的话往往是瞎说,干往往是蛮干,是不会有好结果的。同时又要敢于创新,敢想敢干,坐等不行,守摊更不行,越是困难、越是条件差,越是要有一股子闯劲。创新是一个民族进步的灵魂,是一项事业发展进步的动力,也是一个班子真正能干点事情的基本要求。面对创新的时代,没有一点闯劲,没有一点创新,是很难干成事情的。

三是干工作、做事情要有点精神,有点拼劲。打仗干革命要有点精神,搞建设也要有点精神,有点拼劲。有没有精神,很多时候工作的效果是不相同的,很多事情我们抖抖精神、咬咬牙、鼓鼓劲,也就做了,甚至做得很好。我们在任何时候都要有好的精神状态,不怕困难,勇于战胜困难。要有点不扎扎实实干点工作做些事情誓不休的雄心壮志。

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【关键词】雷歌 传承 保护

雷州半岛民歌亦称“雷州歌”,简称“雷歌”。雷州,地处祖国大陆最南端,广东省三面环海的湛江市雷州半岛。雷歌是以雷州半岛方言为歌词的民间歌唱形式,具有悠久的文化传统和历史。雷歌是广东省四大民歌之一,被前人称为雷州半岛历史民俗文化的“活化石”,是400多万雷语民众的至爱。雷歌是我国民歌的一种,源自雷州半岛民谣,系雷州方言民歌。雷州方言是雷州人民日常生活中使用的语言,称作雷州话(本地也叫“雷话”)。由于历史原因,雷州话广泛传播并分布于湛江市的雷州、徐闻等多个县市区以及茂名的电白县等地。其中,雷州方言以雷州市的雷城镇、南兴镇、松竹镇、杨家镇、白沙镇、沈塘镇、附城镇、客路镇、太平镇、湖光镇以及麻章区(过去的麻章镇)的村民所使用的雷州话为标准。

一、雷歌基本特征

作为一类非常重要的非物质文化遗产,雷州民歌是雷州半岛文化乃至湛江文化的重要组成部分。就艺术地位而言,算是广东民族文化的一个重要组成部分。纵向对比其他地域的民歌有特殊性。古雷州被视为“南蛮”之地,成为唐、宋贬官谪迁、罪犯流放之地。由于政治、经济、文化、人文环境等各个方面都比较落后,语言、人际交流复杂,百姓唯一便于交流,能释放喜、怒、哀、乐心情的就是唱雷语歌曲。

在雷州半岛,人们可用民歌的形式表达自己的思想情感。无论在红土地上耕作,还是在茂密甘蔗林里收获,或是大海捕渔船上的喜悦,还是在“姑娘歌”(为两人对唱,边唱边舞的形式,或女和女或女和男,以女为主,称姑娘歌)的赛歌会上竞技,到处都可以听到雷州民歌。如歌词里“辞官不做回家乡,与孙定童巷过巷;书债未完交给子,酒不满埕问老婆”;“三四八月鱼讯过,郎也愁来我也愁;船漂过海无留迹,去去啦捕鲸船”,都是对雷州半岛民族民风的具实反映。

其中姑娘歌是老百姓抒发自己情感的自然产物,曲风流畅自如,是广泛流传于雷州半岛的一种民歌形式,篇幅较为短小,是典型的即兴创作艺术,可以根据不同人物、事件、情景自由吟唱。如劳动生活、拜神祭祀、节庆嫁娶、织网捕鱼等各种劳作场景,都会聚集在一起乐在其中。其语言质朴、节奏明显、韵脚多变,一般为一段体结构,增循在一、二、四句末字押雷话音韵,第三句不用韵。二、四句的第四字是阳平声等这种基本格式,这种格式深受雷州半岛人民的喜爱。歌体虽然定型,但人类的聪明智慧还在使其发扬光大。今天的雷歌在尊重原歌体不变的前提下,表现形式也多种多样。曲风形成了独有的地域民歌特色,也充分体现了半岛人民的纯朴、率真、真诚的性格特征,更是雷州文化的精神所在。

二、雷州民歌在传承与发展中存在的问题

不可否认,在经济迅猛发展、文化现象日新月异的当今社会,雷州民歌的地域优势渐渐走向没落。这一精神财富也只能是少数中老年人无奈地哼唱,青年人则受现代多元文化的影响,追逐着快男快女以及欧美、韩日以及网络等快餐文化和明星,以至于他们对雷歌的基本特征和风格也一无所知。但让人们欣慰的是,雷州农民符马活、符骐驿、谢莲兴、符海燕、符同和、符同南等人则怀着对家乡歌谣的珍惜和热爱,加入了保护行列。2008年9月,在这些农民的创建和倡议下,以保护和传承包括雷歌在内的中国各地民间歌谣为宗旨的中国雷歌馆开始筹建。馆址位于姑娘歌发源地之一的雷州半岛雷州市纪家镇田园村。全馆由雷歌墙、姑娘歌纪念馆、姑娘歌回廊和雷歌广场等部分构成。主馆设计为四合宅院园林式仿古建筑,占地总面积约3.9万平方米。中国雷歌馆以雷歌为主,兼及国内其他地区民歌,集收藏、展览、研讨、培训和表演的综合性公益性场馆。

尽管如此,在经济和多元文化影响下,雷州民间音乐――雷歌也面临着新的挑战。据研究,雷州民歌现阶段的保护有如下几方面问题:

1.由于经济飞速发展,人们的意识形态发生较大变化。各地域性民歌的生存环境也随之发生转变。雷歌是雷州半岛人民群众感情的真实写照与反映。但随着土地承包到户,当年的集体劳作时激情对歌的场景变少了,劳动生产的科学化水平提高了,原来寂寞的精神生活改变了,加之立体式新生文化的冲击,这一祖祖辈辈留下的宝贵的非物质文化遗产开始淡出人们的视线。雷歌开始失去了生长、繁衍的沃土。

2.雷歌是岭南艺苑里的一朵奇葩,是雷州人诞生、迁徙、劳动、生存的一部口传历史,生动地反映了雷州的历史、风土人情和人文环境。但是,雷歌,特别是姑娘歌这一传统音乐继承人出现断层,已后继无人,甚至存在从社会文化生活中逐渐消失的可能。姑娘歌演员都是从小学艺,要磨练多年才能登台唱歌,那些老的民间艺人、民歌手们已逐渐老去,有的已不在人世,许多口口相传的曲子也随之失传,而为数较少的青年民歌手,虽然有天生的好嗓音,但他们所处的年代、环境,以及生活历程等与雷歌产生的时代背景有了本质变化,真正能继承雷歌真谛并广为人知的少之又少。老一辈民族音乐传承者的老去,新一代继承人缺乏对雷歌背后丰富的传统文化底蕴的认识与理解,因而,雷歌所特有的韵律也不能在这一代人中得到较好的发扬光大。

3.雷歌虽然有悠久的发展史,是雷州人民生生不息的精神食粮,也繁衍出了活跃在雷州半岛的雷剧。但雷歌的格律特别严谨,平仄、韵脚要求苛刻,二、四句的第四字必须是阳平声,这给大众参与增加了难度。由于雷歌一定要求用雷话歌唱,所以新加入的非“雷话”人难以参与其中,加之缺乏专业的创作队伍,老一辈留下的雷歌缺乏时代气息,不能反映新时代、新生活的曲子也就得不到新一辈的青睐。

4.雷歌历经千百年演变,发展成为雷州歌剧,原名“大歌班”,1964年易名为雷剧。一个新的剧种诞生会拓展自己的市场,培养喜欢该剧种的观众。而往往喜欢该剧种的观众,多半是讲雷话的家乡人和这种方言的华人或华侨。雷剧的表现力相对雷歌更加丰富,它有自己的故事情节、鲜明的人物形象、变换的舞美设计。剧情多为老百姓所熟知的历史故事,如在2000年由唐熙凤、林奋编剧,湛江实验雷剧团进京演出的《梁红玉挂帅》;2005年由林奋编剧并导演,由湛江实验雷剧团在广东省第九届艺术节演出的《貂蝉》;1992年由卢凌日创作,湛江实验雷剧团晋京演出并荣获国家级“五个一工程”奖的雷剧《拾阄村长》等。为提高演出质量,雷剧也在不断改革,促进了剧种的艺术水准。广东的粤剧也在冲击着雷歌的发展,现代歌舞也让雷歌的观众逐渐减少。

三、雷歌在保护与发展中存在问题的原因

在探究雷歌这一宝贵的非物质文化遗产时,保护与传承很难在短时间内得到较大改善。

1.社会环境限制了雷歌的发展。民间艺术的发展与整体社会经济、政治、文化、地域环境等息息相关。在当今经济、文化全球一体化的浪潮中,文化的趋向与普通民众的需要和审美相连。而对自身传统文化逐渐淡漠认识,一方面与人们追求幸福的物质生活有关;另一方面是因为雷歌文化地域性很强、辐射面有限,先入为主的特点不如新兴文化强烈,甚至被遗忘,特别是现今交通发达、信息高速快捷,加之雷歌没有成品的音频、视频供大家随时连接。在学校的音乐教育中,也几乎没有雷州民歌的影子,所以雷歌失去了民族音乐再教育的机会。

2.政府的重视程度不够。尽管2006年底至2007年初在雷歌的发源地雷州市举行了规模最大、规格最高、观众最多、时间最长的史无前例的盛会――雷剧艺术节,向民众展示了其作为非物质文化遗产的巨大活力和魅力。这次盛会对发展雷歌艺术起到了推动作用,但相关雷歌艺术节和研讨会的内容少之又少,最多是民间组织一些民歌会或自娱自乐的家庭会。在市场经济大发展的今天,弘扬民族文化、保护和传承被国家命名为非物质文化遗产的雷歌是政府的职责。经济要发展,文化也应有相应的进步,政府不仅要关注经济的发展,同时还要重视雷州民歌这种无形资源的保护与发展,只有这样才能符合当今经济、政治、文化、社会、生态建设这五体建设的需要。

3.受多元文化和地域范围的影响。娱乐活动趋于多元化,人们对雷歌的审美观念和爱好已经淡化。雷歌市场大大萎缩,经济效益低,花大力气完成创作搬上了舞台却很难养家糊口,无法激发出人们的创作和演唱欲望,加之雷州民歌传承后继无人,能选择演唱雷歌的人越来越少,尤其能够演唱原汁原味的雷州民歌的人更是凤毛麟角。受这两个因素的影响,还缺乏一支创作队伍。本来雷歌属于劳动人民有感而发、自编自演、自娱自乐的表演形式,现如今能演的不能创作、能创作的不能演的两级分化局面,一定程度上也造成了表现方式与创作的差异。这些都是影响雷歌传承和发展的主要原因。

四、保护与传承雷歌的对策

近年来,从政府到地方对民族音乐的认识观正在逐渐改变,对非物质文化遗产也越来越重视,一批学者和高校专家也在深入基层进行研究和挖掘,这将为社会、后世子孙留下新的文化遗产。传承民族音乐文化、保护雷歌的传承和发展要靠整个社会,特别是该文化的受益者,这是雷州半岛人民的共同责任。

1.政府应重视对雷州民歌的弘扬。例如,制定长期有效的保护机制,成立相应的保护机构,拿出发展保护的方案和时间表,给予多方面的支持与引导。政府的支持不仅可以保护雷歌,也保护了雷州半岛独具特色的地方文化,以通过这种地方文化推动地方经济发展。此外,还可成立相应的如雷歌研究会、雷歌研究所等;设主管部门、专职负责人,设定目标、任务,由这个机构负责收集资料、建立档案、人才培养、宣传报道;负责当地传统知识的保护和持续发展,开发市场等。此外,还应在资金开支方面,让各级政府、企业团体设立相关基金予以财政扶持。在人力保障方面,相关部门也应多帮助这些民间艺人、歌手改变漂泊不定的生活现状,给予他们传承雷歌的机会和较为稳定的生活环境。

2.相关媒体应加大对雷歌的宣传、推广力度。如在电视上设置一个固定栏目,定期专门介绍雷州民歌。通过雷歌知识普及、电视大奖赛等多种形式扩大雷歌的影响力。媒体还可以考虑对在大赛中胜出的歌手进行宣传,甚至制作精品节目向相关电视台推出;建立相关网站,搜集整理雷歌音频、视频供听众下载试听,将雷州民歌广泛推广。

3.通过增设专门机构举行针对性培训班,聘请相关专家指导,由民间艺人、雷歌传承人讲座。联系教育部门,在大、中、小学增设选修课,组织雷歌进校园;规划基金项目,号召高校专家教授、社会人士、雷歌爱好人士等各方面有志者申报雷歌研究课题;组织雷歌沙龙、专题研讨会;研讨雷歌在保持原味的基础上如何创新、发展,唤醒年轻人在接受新文化的同时也能接受老一辈留下的传统文化,为雷歌展示提供广阔的舞台和空间。

4.建立雷歌唱法的理论体系。雷歌是先辈们口传心授的即兴创作形式,传统的一个腔调唱到底、拜师学艺已不适应时代的需要,能否建立一套雷歌唱法的理论体系,使学习者和雷歌爱好者先有理论认识进而提高对雷歌的兴趣,如唱雷歌如何吸气、需要什么样的腔体、如何咬字、如何把握雷歌风格、表达主题思想等。随着普通话的普及,新一代的青少年有的对雷话也不熟悉,针对这种情况,如何创作出适应新时期的雷歌,如用普通话的韵律创作出音乐素材不变,四句七言,一、二、四押韵、第三句不押韵、二四句的第四字是阳平声等基本格式上的“新雷歌”。

5.加大雷州民歌继承人才的培养。组织有关人员在雷州半岛进行地毯式调查、采风、挖掘热衷于雷州民歌的百姓,将他们分类为传承人、雷歌创作者、舞台上的中流砥柱、培养对象、爱好者等,抢救已濒临后继无人的雷州民歌。在此基础上,也可以把他们组织起来,分别成立创新、改编、演唱团队,培养一批能够真正自编、自唱、自演的新一代雷州民歌继承人,以及能创作出更多可与时俱进的新型雷州民歌。

总之,雷歌是雷州半岛人民智慧的结晶,是宝贵财富。作为雷州半岛的子孙、中华民族的一员,我们应好好保护养育人类祖祖辈辈的精神营养,在文化日益繁荣的今天,为保护与发展雷州半岛民歌贡献力量。

(注:本文系2011年教育部人文社科一般项目规划基金项目(11YJA760043)的阶段性成果)

参考文献:

[1]高诚苗.雷州市雷剧艺术节(资料集)[C].岭南美术出版社,2007.

[2]蔡山桂.雷州话字典[M].羊城晚报出版社,2013.

[3]林涛.雷歌大全[M].中国戏剧出版社,2006.

[4]陈湘.雷韵[M].中国文联出版社,2010.

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关键词:半导体;市场;PC;手机;逻辑电路

DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2015.8.002

WSTS(世界半导体贸易统计组织)2个月内即对其发表的统计数字作了下行修改,可见市场变化之快。4月份该组织曾预测,2015年世界半导体市场将增长4.9%,达3630亿美元,到6月的所谓春季预测便下调了1.5个百分点至3.4%,计3470亿美元。主要原因是美国这世界第二大市场同期大幅下调了12个百分点,从劲增15%下落到略增3.7%,欧、日等地本将衰落的市场更加速下探,欧洲从缩水2%沉沦至3.6%.日本从下降3.7%更增幅缩减到9.5%。唯有亚太地区一枝独秀,同期从预测增长4.2%,上行至成长7%,其在世界市场上的份额也从57%扩大到60%。展望未来,2016年世界半导体市场将从3.1%微微上调至3.4%,2017年则又将略降至3%,一句话,该市场近年从2014年攀升9.9%后,从今年起的连续3年仅能维持3%上下的增长率,对一个成熟市场已不能抱太过的乐观(表1)。

著名市调公司Gartner今年以来也对其2015年世界半导体市场预测作了连续的下调,从年初的增长5.4%下调到4月的4%,7月的2.2%,估计达3475亿美元,市场规模与WSTS预测几乎相等。对于市场下调的原因则认为是:美元升值;先前的第一半导体应用产品――传统PC今年的销量将滑落8.7%,是近年最大的降幅;如今取代PC成为第一应用产品的智能手机市场疲软,尽管苹果的iPhone仍不失是市场亮点,但安卓手机的表现不佳和中国手机市场的趋于疲软都带来了负面的影响。可穿带设备是人们寄予很大期望的未来市场,可其增长未如预期,且其所用半导体还很有限,预计到2019年也不过占整个半导体市场的1%。世界首位半导体代工厂――台积电也感到今年3季度的订单会减少以及客户库存的下降而对今年世界半导体市场的预测作了下调,原先公司认为市场将在2014年增长9,2%的基础上,今年初可望达到“2位数”成长,但7月预期今年的增长率仅能维持在4%~6%之间,而且这比其他单位的预测还高出了几个百分点。公司同时表示,如果未来几年半导体业增长趋缓,公司将谨慎地重新评估其投资计划。

半导体生产设备是半导体产业的基础,因而设备市场的上下也预示着半导体业的兴衰。市调公司Gartner 7月间对半导体生产设备市场同样作了下调,从上季度预测的成长4.1%下调至微增2.5%,达661亿美元。据报导,一半以上的设备是日欧两地生产的,放缓主因之一是这两地的货币正在不断贬值而导致市场走向疲软。同时受半导体业周期的影响,展望最近几年,与半导体市场相对应,一样在2014年快速增长11.6%以后,进入低段个位数甚至负增长时期。公司预测,明年世界半导体生产设备市场将下降3.3%,2017年将缓慢回升2.8%,2018年、2019年有所好转,将分别增长5.2%和4.5%,届时市场规模可达722亿美元。2015年代工厂的投资仍将继续高于集成器件制造商(IDM),当年世界代工厂的总投资可大幅成长17.2%,而后者的投资总额却相反将微降1.4%。不过从长期看,由于移动设备市场已趋成熟,无需新的半导体生产能力,只要改善和提高现有的产能即可应付。

从表1的各类半导体产品看,逻辑电路依然保持着最大的市场和较稳定的成长率,但仅次于这项产品的存储器则波动很大,其成长率将从去年的劲增18.2%,一下跌落到今年的微增2.8%,预期明后两年将表现更差。Gartner公司则单独把DRAM提了出来,看法或稍有不同,它认为2015年世界DRAM市场虽仅增3.8%(大大低于去年的窜升32%),但仍是半导体业的增长引擎,2016年则将由于供应过剩或称“需求不足”,新产能受到限制(公司预计DRAM厂商2015年因产品价格坚挺而会继续增加投资,预期明年即将深度下降近14%),加之DRAM技术正处在不断革新中致使市场惨跌17%,到2017年才可望反弹7%。

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北美半导体设备B/B值为产业回春指标

2008年以来北美半导体设备B/B值走势持续疲软,主因不外乎内存产业严重供过于求、晶圆代工厂调降资本支出、IDM厂商持续转型减少IC设备采购,以及全球经济情势恶化,导致半导体厂商保守以对。由于厂商在2007年初即看坏未来半导体产业发展,且早在金融风暴来临前进行产业调整。换言之,半导体产业调整期已长达一年半,未来在历经2-3个季度产业调整下,2009下半年半导体设备订单量才可望率先由谷底爬升,届时B/B值将开始反转向上,尔后才由半导体产业接棒复苏,在全球经济发展以半导体产业回春与否为指标下,北美半导体设备B/B值自然成为全球经济复苏的先行征兆。

IC库存待去化 2009下半年回归安全水位

以2007和2008年IC库存水位相比较,拓璞产业研究所表示,2008年IC库存问题并没有特别严重,只是去化速度相对慢。可见这次的半导体产业衰退厂商早已预作调整,而这亦可由北美半导体设备B/B值趋势和厂商2008年资本支出看出端倪;不过,金融海啸引发的经济衰退程度和市场需求急速冷冻却是厂商所应变不及,厂商需较过去更长的时间去化库存。李永健研究员指出,2007年业者约花费一年时间进行库存去化,而2008年这波IC库存则需两年时间去化,也就是说,半导体产业将在2009年第三季或第四季回到安全库存水位,2010年之后产业才可能步向良性循环发展。

产能利用率急速下滑 盼2009下半年返回85%

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1、概述

热电制冷是具有热电能量转换特性的材料,在通过直流电时具有制冷功能,由于半导体材料具有最佳的热电能量转换性能特性,所以人们把热电制冷称为半导体制冷。由于其结构紧凑、体积小、可靠性强、制冷迅速、操作简单、容易实现高精度的温度控制、无环境污染等优点,半导体制冷的应用范围渗透到各个行业,尤其在制冷量不大,又要求装置小型化的场合,更有其优越性,甚至在某些方面,有着压缩式无法替代的能力。

本文主要介绍半导体制冷的相关技术领域的专利申请数据进行统计、整理以及分析,总结该技术领域专利技术的特点、现状以及发展趋势,通过获取国内外该领域的专利申请情况,简要分析半导体制冷技术的研究进展。

2、半导体制冷原理

半导体制冷是利用半导体材料组成P-N结,通过两端施加直流电进行制冷, 将电能直接转化为热能的技术。

载流子从一种材料迁移到另一种材料形成电流,而每种材料载流子的势能不同。因此,为了满足能量守恒的要求,载流子通过结点时,必然与其周围环境进行能量的交换。能级的改变是现象的本质,这使构成制冷系统成为可能。

如图1把一只P型半导体元件和一只N型半导体元件联结成热电偶,接上直流电源后,在接头处就会产生温差和热量转移。在上面的接头处,电流方向是N P,温度下降并吸热,这就是冷端。而在下面的接头处,电流方向是PN,温度上升并放热, 因此是热端。

3、专利技术现状分析

半导体制冷由于应用范围很广泛,除主要用于制冷、通风及温度控制的系统外,其他领域的涉及也很多。因此主要在VEN数据库、CNABS数据库里通过半导体制冷、热电制冷、温差电制冷的关键词进行专利文献的分析,以上述所有的专利文献为研究对象,其中VEN中的文献11666篇,CNABS中的文献5214篇。

3.1 全球申请量的年度发展趋势

由图5中可以看出,从1970年起半导体制冷的专利申请逐年相对稳定增长,我国应用半导体制冷的第一件专利申请出现在1987年。世界范围内在1970年~1988年这段时间申请量较少,1988年以后,申请量开始逐年稳定增长。近两年的时间里,随着半导体制冷材料的不断改进,半导体制冷技术正处于一个快速发展的时期,并且由于半导体制冷技术存在着一些缺点和不足,还有很大发展的空间,从图中也可以很明显看出,半导体制冷领域的专利申请大部分都在中国,可见我国对于该领域给予了很高的重视。

3.2 国家和地区分布

图6示出世界范围内半导体制冷领域专利申请量按国家和地区的分布情况。从图6可以看出中国的专利申请量远远大于其他各个国家,占据了全部专利申请量的42%,处于世界的领先地位。其次是美国、日本和欧洲其他发达国家。

3.3 中国申请专利分析

3.3.1 各领域分布情况

半导体制冷的应用分类号的前五名为:F25B21+、F24F5+、F25D11+、G05D23+、H01S3+,其中前三个分类号为制冷、冷却、空气调节、通风相关领域,G05D23/00为温度的控制,H01S3/00为激光器,可见除制冷、温度控制等专业领域外,半导体制冷在激光器的冷却应用可以达到比较好的效果。另外,由于半导体制冷可应用于各个行业,针对行业应用情况进行统计,如下图所示:

3.3.2 主要申请人

表1示出了在华申请量前20名的申请人,大部分为高校和研究所申请,还包括部分公司申请及个人申请。

可见,我国的半导体制冷领域大部分还停留在理论研究阶段,尚未发展成熟。可以预见对半导体制冷领域的研究将越来越深入,也会逐步的将其应用于产品中。

3.4 国外专利申请分析

3.4.1各领域分布情况

如图8所示,在世界范围内,半导体制冷领域多应用于电学类,其次为机械、照明、加热,由于半导体制冷在制冷量不大,又要求装置小型化的场合有着明显的优势,因此在电学领域应用最广也是可以预见的,从此也可以看出世界范围内的发展已经达到了比较成熟的程度,可以将其广泛的应用于最适合的领域。

3.4.2 主要申请人

表2示出了世界范围内申请量前20名的申请人,大部分为外国企业申请,且日本申请占据大多数。可见,在世界范围内半导体制冷领域已经广泛的应用于实际应用中,而虽然我国的申请量占据大多数,但整体实用价值不明显。但是,现在正是我国半导体制冷技术发展的高峰期,随着技术的不断完善,将其大量的应用于实践也是必然的趋势。

4、小结

中国是一个能耗大国,如何能降低能耗,实现可持续发展,研究和开发具有环境友好型的技术就成为一种必须。半导体制冷作为一种新兴发展起来的制冷技术,是一种具有良好前景的制冷方式。由于半导体制冷具有清洁、无噪音污染和有害物质排放、寿命长、坚固、可靠性高、稳定性好等一系列优点,符合绿色环保要求,对国民经济的可持续发展具有重要的战略意义。目前,我国的半导体制冷领域正处于快速发展的阶段,应继续加强对该领域的研究,我国企业也应加大创新力度,完善优化系统结构,以实现半导体制冷的普遍应用。

参考文献

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关键词:沟通漏斗;半导体物理;交流沟通

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)43-0143-02

对于教学过程,师生之间的交往,存在着“沟通漏斗”现象,即一个人虽然有十分丰富的想法,当他与别人交流时,只能说出心中所想的80%,而对方听到最多的也只能是60%,实际上当时能够听懂和理解的却只有40%,而最终能够记住的差不多仅有20%。心中的想法虽然很完美,但听者的效果却差之千里,这就是“沟通漏斗”效应。

“沟通漏斗”现象是人与人之间交流时客观存在的障碍,这种障碍无法彻底消除,只能尽可能地减少,它存在于我们日常生活的各个方面,无论是口头还是书面语言的交流,都有“沟通漏斗”影响着信息的接收,且在教学活动中显得尤为突出,教师辛辛苦苦备课、授课,学生接受效果甚差。以《半导体物理》为例,该课程公式推导复杂、知识点多、涉及面广、理论内容深奥、学科性强,对学生的数学物理基础知识要求很高。由于半导体物理枯燥乏味,理论公式推导烦琐复杂,尤其受到这一“沟通漏斗”效应的影响。这就致使学生在学习过程中常常茫然不知所措,久而久之丧失了对该课程的学习兴趣,使得教学质量低下。因此,有必要采取适当的方法或途径,来克服这一“漏斗”现象。

一、了解半导体物理的发展史,明确课程性质

《半导体物理》课程是微电子学专业的一门核心专业基础课程,是连接半导体行业的桥梁。当前,半导体行业已成为国民经济的重要组成部分,它与国家安全和国民经济紧密地联系在一起,在世界各国综合国力的较量中占据这及其重要的位置,已成为国家重要战略产业[1]。半导体物理是对半导体材料的基本性能和内在机理进行研究,是半导体行业的一门基础专业课程。其发展史可简述为:30年代初,英国物理学家威尔逊(H. A. Wilson)将固体能带理论用于判据区分导体、半导体和绝缘体,奠定了半导体物理的理论基础。1947年,美国贝尔实验室的巴丁(J. Bardeen)、肖克利(W. Shockley)和布拉顿(W. H. Brattain)发明了晶体管,开创了人类的硅时代,大大促进了半导体物理的发展。50年代,人们对半导体的能带结构、载流子的平衡和运输、光电特性、PN结合金属―半导体接触等做出理论解释,从而发展成一个较为完整的理论体系,促进了半导体技术和集成电路的飞速发展,逐渐形成了现代世界半导体产业。半导体物理的发展经历了从简单到复杂、从多维到低维、从有序到无序的过程,目前仍处在科学研究的前沿地位。

正所谓“工欲善其事,必先利其器”,因此,很有必要在第一次课上详细介绍半导体物理的发展史,消除学生对半导体物理的神秘感,加深学生对半导体物理课程性质的认识,这样就可以初步实现“感性沟通”。

二、注入行业前沿知识,培养学生的自主兴趣

人与人的交流沟通往往会决定人的兴趣,而兴趣能进一步促进交流沟通。以微电子市场为导向,结合行业领域的迅速发展,培养学生的自主兴趣[2]。兴趣可进一步增强学生的科学探索意识,培养学生“干一行,爱一行”的习惯,让学生逐渐深化课本知识,转变“让我学”到“我要学”的观念,升华专业素质,只有从被动学习转换为主动学习,学生才会认真听讲,遇到问题及时主动与老师沟通。

同时还要进一步加强与企业的合作,建立企业实践教学基地。通过企业实习基地实践教学的建设与发展,形成了系统的培养学生具备半导体材料和器件等基本物理与电学属性的测试分析能力。在实践教学过程中,师生可针对某一具体的实例展开讨论,这样学生的兴趣和创造性能得到很大的激发,使他们能运用半导体物理理论知识去解决实际的问题,增强了他们学习的动力,做到学以致用。

三、形象化演示,数学软件MATLAB应用于《半导体物理》

“百闻不如一见”,做好形象化演示,化静为动,化抽象为具体,增加教学内容的直观性和启发性,对促进师生间的交流沟通、培养学生学习兴趣和提高课堂效率都能起到事半功倍的效果。由于半导体物理理论知识繁多,公式的数学推导过程烦琐,纯粹的理论“教学沟通”效果很不理想,学生难以理解和掌握,时间一长,学生的疑问就像滚雪球似的越来越大,随之难免会产生厌学情绪,进而产生恶性循环,使得师生之间难以继续“交流沟通”。随着电子计算机技术的迅速发展,一些专业软件,如商业数学软件MATLAB,得以快速开发并逐渐融入到《半导体物理》教学过程,比如利用matlab软件对PN结二极管电流与温度关系进行仿真模拟[3],在这一过程中,学生对知识点有直观的了解,定量分析问题的能力就会提高,师生之间的沟通相应地更加顺畅。

四、课后及时交流与答疑

由于教师弹性工作制和学生课后生活空间私密性等原因,高校师生课后直接交流的机会受到很大的影响,久而久之师生之间的关系变得淡化与冷漠。因此,非常有必要加强师生课后的交流沟通与答疑。当下智能手机及电脑非常普及,这就使得师生之间可以第一时间沟通交流,如建立师生共享的QQ群或微信群,用于教学交流和网络答疑。大家可以在群里对半导体物理学习过程中所遇到的问题,畅所欲言,各抒己见,彼此学习,取长补短,相得益彰,共同进步和提高。

五、结束语

教与学是一个相互配合,交流沟通的过程,充分调动学生学习半导体物理课程的积极性,改善教学方法和教学手段,对于减小“沟通漏斗”具有十分重要的作用。

参考文献:

[1]王强.半导体物理的形象化教学[J].中国现代教育装备,2009,(1):92-93.

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优势

1.1 区位优势

中国经济地理的中心,素有“九省通衢”,综合物流成本低。

1.2 产业基础优势

武汉是我国的重工业基地之一,产业门类齐全,已形成“钢、车、机电、高新技术”四大支柱产业。以东湖高新区光电子信息产业为代表的高新技术产业已具规模。

1.3 智力资源优势

全国三大智力密集区之一有42所高校,100万在校大学生。全国九大集成电路培训基地之一,海内外半导体企业均有相当规模的武汉高校毕业生。

1.4 市场优势

中部代表了中国最具潜力的消费市场,半导体产品在这一地区有广阔的市场空间。

1.5 要素供应

发展半导体产业的生产要素(水、电、汽、气、劳动力)供给量充足,价格低廉。

1.6 基础设施

高新区“六纵六横”道路框架已经形成,正加紧建设废水排江管道、输变电系统、热力管网、危化学品仓库、寄售保税库等。具备半导体产业发展所需的基础设施。

1.7 政策环境

东湖高新区为国家级高新区,全国六大“建设世界一流高科技示范园区”之一,政策环境宽松,服务氛围浓厚。随着国家“中部崛起”战略实施,享受沿海、西部开发、振兴东北老工业基地三地优惠政策。

1.8 政府认识和决心

产业结构调整与升级之需,促进光电子信息产业发展之需,可发挥湖北省的科教优势,可推动城市基础设施建设,提升武汉市的综合竞争力。

2东湖高新区半导体产业发展现状

2.1 武汉芯片厂12英寸集成电路生产线项目

武汉芯片厂12英寸芯片项目是建国以来湖北省单体投资规模最大的高科技制造项目。项目一期工程总投资100亿元,主要采用90nm及更高工艺技术水平生产12英寸存储类芯片,包括动态存储器(DRAM),静态存储器(SRAM),闪存(Flash)等,这些产品是各类消费类电子产品如计算机、数码相机、MP4、数字家电、手机、显示器件等的核心部件。

项目一期工程由省、市、区三级财政共同投资,委托中芯国际集成电路制造公司经营管理。一期工程于2006年6月正式动工建设,2008年6月建成,建设期18个月,计划2010年达到量产每月2.1万片,年产出60亿元。

2.2 产业链相关企业

1、芯片制造:武汉新芯(中芯国际)Fab12厂。

2、芯片封装:华瑞半导体芯片封装厂等。

3、芯片设计:亚芯微电子、昊昱微电子、台湾旺宏微电子、磐大微电子等21家芯片设计企业。

4、大宗气体与化学品供应:法液空(Air Liquide)、普莱克斯(Praxair)、巴斯夫(BASF)等。

5、设备供应商:美国应用材料(Applied Materials)、拉穆研究(Lam Research)、科天(KLA-Tencor)日本东京电子(TEL)、佳能(Canon)等均将建设现场支撑服务机构。

6、光伏产业(PV):日新科技、珈伟-常绿太阳能硅片、电池片及组件。

7、化合物半导体:元茂光电、光谷电子、华灿光电、迪源光电等6家企业。

3东湖高新区半导体产业发展规划

“十一五”期间,半导体产业将是东湖高新区的重点战略发展产业,打造以半导体前道制程为核心,集设计、封装测试、半导体设备制造、半导体化学工艺耗材为一体的完整的半导体产业链,初步形成产业集群效应,营造集成电路产业发展的生态环境。

3.1近期目标(2006-2010年)

初步形成设计、制造、封装测试、配套较为完整的半导体产业链,产业集群效应初步呈现;

设计公司50家以上,年产值30亿元,设计人员达到1500人以上,开发新产品50个以上;

半导体制造企业3-5家,12英寸集成电路生产线1-2条,8英寸集成电路生产线1-2条,年产值200亿元;

半导体封装企业3-4家,年产值100亿元;

3.2 规划目标(2010-2020年)

形成产业集群和世界知名的半导体产业研发、制造基地,力争与长三角、环渤海湾构成中国半导体产业发展的三足鼎立之势;

设计公司200家以上,年产值100亿元,设计人员达到3500人以上,成为部分标准的制定者;

半导体制造企业5-8家,12英寸集成电路生产线3-5条,其他生产线10条以上,年产值500亿元;

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半导体的蓬勃发展

带来的机遇和挑战

物体通过传感器相互连接的数目已经超过了人类与互联网的连接。所以,未来数据的产生,连接的复杂度将远远超过过去的互联网时代。

互联网的实现靠半导体的支撑。软件+硬件+传感器+……,整个半导体的发展推动物联网的发展成为一种可能,但同时大的收益在“软件”这一块。预计在2020年,半导体硬件在物联网的领域产值约为310亿美元,而传感器约为150亿美元。

传统的传感器,主要应用在汽车类设备,随后发展到智能终端领域,接下来比较大的应用领域将是物联网。物联网对传感器的需求巨大,比较成熟的切入点是可穿戴式设备。中国是智能终端和汽车的最大制造国,在物联网发展的浪潮里面,我们有怎样的机遇?一是传感器,二是芯片。

苹果和三星的手机,现在除了整机的创新,传感器的创新也是它的非常重要的组成部分,可以看到传感器在不断的增加,过去主要是苹果和三星主导了传感器在智能终端的创新,近年来中国的一些手机厂商,如华为和小米等,走的非常快,他们在智能终端的创新,引导了对传感器芯片的需求,这是一个很好的机遇。

中国的手机厂商正不断的占据更多的市场份额,从2011年的9%到2014年的23%,相信未来的一段时间还会有一个质的飞跃。从这个角度来说,给传感器和芯片产业也带来一个很好的机遇。包括智能终端、平板电脑、可穿戴、电视和电脑等在内的整个中国的电子制造业,占全球的市场份额将会越来越大,将从2015年的64.5%上升为2020年的70%。

由于电子产业的飞速发展,中国的芯片消耗在全球的占比也非常大,全球半导体市场在过去两年市值约3000亿美元,中国就占了50-60%之间。此外,我们还有再出口。这应该算是一个比较惊人的数据,反映出中国将迎来一个巨大的机遇。

而此时,目前中国本身对于满足市场需求的能力还非常的有限,还需要整个半导体产业的创新和发展。数据显示,中国本身可以满足半导体的市场需求约在20%左右,约600多亿美元。这个600多亿里面也包括了对集成电路的设计、制造和封装,分别占比20%、15%和20%。

中国对于半导体产业的

发展举措

回顾一下中国的半导体发展历史,从90年代开始,我国在江苏无锡启动了908,909工程。10年后,又在上海成立了中芯国际半导体有限公司,并出台了18号文件。再过10年,到了2010年,我国启动了16个国家重点发展专项,其中第一和第二个专项就和半导体有关。2011年往后,又出来了4号文,同时出台了集成电路产业大的基金,包括北京、上海及其他的地方也出台了面向集成电路发展的投资基金和并购基金。

可以看到,整个中国的半导体发展历程在不断加速,以满足物联网产业的需求。中国推动半导体产业的发展主要是技术的推动和资金的支持,这些主要是依赖于目前正在推进的国家集成电路重大专项,各个地区的政府也成立了产业发展基金,推动我们半导体行业的一个大发展,或者是弯道超车,或者是追赶。

在“02专项”里,有三个重大的使命。第一个是政府有一个长期的承诺,不断的推进半导体产业的发展。要保证对先进技术研发的发展资源供给,如是纳米的先进工艺和集成电路的制造方面,要站在世界领先的位置,培养我国在集成电路领域的一些企业。2020年的目标,中国半导体装备的供应商在国内市场的份额可以占到30%,中国材料供应商可以占到50%。这是一个比较大的挑战,从08年启动此计划,到现在取得了比较好的成果。

我们国家的装备在2008年几乎为零,12英寸长的半导体装备都靠进口,而现在我国已经具备了一些研发、制造能力,半导体的刻时机、清洗、测试表针等等,取得了很好的进展。此外,在工艺方面已经推动了28纳米的量产(我们08年的时候和国外的最新的工艺有4代的差距,现在缩小到了2代,希望到2020年缩小到1代甚至是没有差距)。

去年,国务院为进一步推进节能产业的发展,出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》,纲要称到2015年,集成电路产业发展体制机制创新取得明显成效,建立与产业发展规律相适应的融资平台和政策环境,集成电路产业销售收入超过3500亿元人民币;到2020年,集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%,企业可持续发展能力大幅增强。移动智能终端、网络通信、云计算、物联网、大数据等重点领域集成电路设计技术达到国际领先水平,产业生态体系初步形成;到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。要做到这些,我们要通过技术和资本的二轮的驱动推动产业的发展。

整个中国的半导体产业的发展,从90年代开始到现在一直在加速,在未来的五年,会是中国的半导体的黄金时代,对促进物联网的发展大有好处。