Công nghiệp bán dẫn

Xuất khẩu vi mạch điện tử theo quốc gia tính đến năm 2016, theo phân loại buôn bán hàng hóa của hệ thống HS-4.

Xuất khẩu vật liệu bán dẫn riêng biệt tính đến năm 2016, theo Hệ thống hài hòa mô tả và mã hóa hàng hóa HS-4 của Liên Hợp Quốc

Công nghiệp bán dẫn là tập hợp toàn bộ các công ty tham gia vào lĩnh vực thiết kế và chế tạo chất bán dẫn. Ngành công nghiệp này hình thành vào khoảng năm 1960, ngay khi lĩnh vực chế tạo linh kiện bán dẫn trở thành một ngành kinh doanh có thể phát triển và tồn tại độc lập. Kể từ đó, doanh thu hàng năm của ngành này đã tăng lên đến trên 481 tỷ đô la Mỹ, tính đến năm 2018.^[1] Nói cách khác, ngành công nghiệp bán dẫn là động lực phía sau cả một ngành công nghiệp điện tử rộng lớn hơn,^[2] với doanh số thường niên của mảng điện tử công suất là 216 tỷ đô la Mỹ tính đến 2011,^[3] doanh số điện tử tiêu dùng được kỳ vọng đạt mức 2,9 nghìn tỷ đô vào năm 2020,^[4] doanh số mảng công nghệ được kỳ vọng ở mức 5 nghìn tỷ đô la Mỹ năm 2019,^[5] và mảng thương mại điện tử với trên 29 nghìn tỷ đô vào năm 2017.^[6]

Linh kiện bán dẫn được sử dụng nhiều nhất là MOSFET (transistor hiệu ứng trường kim loại-oxit bán dẫn, hay transistor MOS),^[7] được phát minh bởi hai kỹ sư người Mỹ là Mohamed M. Atalla và Dawon Kahng tại Phòng thí nghiệm Bell năm 1959.^[8][9] Thang tỷ lệ MOSFET và tiểu hình hóa vẫn luôn là nhân tố cơ bản đứng đằng sau sự gia tăng nhanh chóng theo cấp số mũ của công nghệ bán dẫn kể từ thập niên 1960.^[10][11] Chiếc MOSFET, vốn chiếm đến 99,9% tất cả các transistor, chính là động lực phía sau ngành công nghiệp bán dẫn và là linh kiện được chế tạo số lượng lớn nhất trong lịch sử,^[12][13] với tổng cộng ước tính là 13 ngàn mũ 7 (1,3 × 10²²) chiếc MOSFET được sản xuất ra trong giai đoạn từ 1960-2018.^[12]

Các doanh nghiệp lớn nhất

Các doanh nghiệp bán dẫn lớn nhất (dẫn đầu doanh thu vật liệu bán dẫn hàng năm)

Thứ hạng	2018[14]	2017[14]	2011[15]	2006[16]	2000[16]	1995[16]	1992[17]	1990[16]	1986[18]	1985[16]	1975[18]
1	Samsung	Samsung	Intel	Intel	Intel	Intel	NEC[19]	NEC	NEC	NEC	TI
2	Intel	Intel	Samsung	Samsung	Toshiba	NEC	Toshiba	Toshiba	Toshiba	TI	Motorola
3	SK Hynix	TSMC	TSMC	TI	NEC	Toshiba	Intel	Hitachi	Hitachi	Motorola	Philips
4	TSMC	SK Hynix	TI	Toshiba	Samsung	Hitachi	Motorola	Intel	?	Hitachi	?
5	Micron	Micron	Toshiba	ST	TI	Motorola	Hitachi	Motorola	?	Toshiba
6	Broadcom	Broadcom	Renesas	Renesas	Motorola	Samsung	TI	Fujitsu	?	Fujitsu
7	Qualcomm	Qualcomm	Qualcomm	Hynix	ST	TI	?	Mitsubishi	?	Philips
8	Toshiba	TI	ST	Freescale	Hitachi	IBM	Mitsubishi	TI	?	Intel
9	TI	Toshiba	Hynix	NXP	Infineon	Mitsubishi	?	Philips	?	National
10	Nvidia	Nvidia	Micron	NEC[19]	Philips	Hyundai[20]	?	Matsushita	?	Matsushita

Các doanh nghiệp lớn trong ngành công nghiệp bán dẫn

Tên công ty	Quốc gia đặt trụ sở	Loại hình nhà sản xuất[21]	Sản phẩm kim khí
Samsung Electronics	Hàn Quốc	IDM	Bộ nhớ flash NAND, RAM động, bộ cảm biến CMOS, máy thu-phát tần số vô tuyến, màn hình OLED, ổ đĩa SSD
Intel	Hoa Kỳ	IDM
TSMC	Đài Loan	Chế tạo thuần túy
SK Hynix[a]	Hàn Quốc	IDM
Micron[b]	Hoa Kỳ	IDM	RAM động, bộ nhớ flash NAND, ổ đĩa SSD, bộ nhớ flash NOR, cổng NAND có kiểm soát, bó đa chip
Qualcomm	Hoa Kỳ	Phi sản xuất
Broadcom	Hoa Kỳ	Phi sản xuất
Toshiba	Nhật Bản	IDM
Texas Instruments (TI)	Hoa Kỳ	IDM
Analog Devices	Hoa Kỳ	IDM	Bộ khuếch đại, bộ chuyển đổi dữ liệu, các sản phẩm nghe-nhìn, tần số vô tuyến và vi ba, máy cảm biến, hệ MEMS
Microchip	Hoa Kỳ	IDM	Vi điều khiển và linh kiện bán dẫn tương tự
NXP	Hà Lan/ Hoa Kỳ	IDM
MediaTek	Đài Loan	Phi sản xuất
Infineon	Đức	IDM
STMicroelectronics	Thụy Sĩ	IDM
Sony	Nhật Bản	IDM
ARM	Vương quốc Anh/ Hoa Kỳ	Phi sản xuất
AMD	Hoa Kỳ	Phi sản xuất
Nvidia	Hoa Kỳ	Phi sản xuất
Renesas[c]	Nhật Bản	IDM
GlobalFoundries[d]	Hoa Kỳ	Chế tạo thuần túy
ON Semiconductor	Hoa Kỳ	IDM
UMC	Đài Loan	Chế tạo thuần túy
Apple	Hoa Kỳ	Phi sản xuất
Fujitsu	Nhật Bản	IDM
Hitachi	Nhật Bản	IDM
IBM	Hoa Kỳ	Phi sản xuất
Mitsubishi Electric	Nhật Bản	IDM
Panasonic	Nhật Bản	IDM
Maxim Integrated	Hoa Kỳ

Theo quốc gia và khu vực

Doanh thu

Thứ hạng	Xưởng chế tạo	IDM	Phi sản xuất
1	Đài Loan	Hoa Kỳ	Hoa Kỳ	Đài Loan
2	Hoa Kỳ	Hàn Quốc	Đài Loan	Hoa Kỳ
3	Trung Quốc	Nhật Bản	Trung Quốc	Trung Quốc
4	Israel	Liên minh châu Âu	Liên minh châu Âu	Singapore
5	Hàn Quốc	Đài Loan	Nhật Bản	Nhật Bản

Bằng sáng chế

Thứ hạng	Quốc gia	Số bằng sáng chế (ước lượng)
1	Nhật Bản	30.500
2	Hàn Quốc	13.500
3	Hoa Kỳ	9.500
4	Đài Loan	4.000
5	Trung Quốc	3.500
6	Đức	2.500

Chú thích

1. Trước đây là Hyundai Electronics.
2. Có được Elpida Memory và Powerchip.
3. Trước đây là NEC Electronics.
4. Có được Chartered Semiconductor Manufacturing.

Tham khảo

1. “Semiconductors – the Next Wave” (PDF). Deloitte. tháng 4 năm 2019. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 11 tháng 10 năm 2019. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2019.
2. “Annual Semiconductor Sales Increase 21.6 Percent, Top $400 Billion for First Time”. Semiconductor Industry Association. ngày 5 tháng 2 năm 2018. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2019.
3. “Power Electronics: A Strategy for Success” (PDF). Government of the United Kingdom. Department for Business, Innovation and Skills. tháng 10 năm 2011. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2019.
4. “Global Consumer Electronics Market to Reach US$ 2.9 Trillion by 2020 - Persistence Market Research”. PR Newswire. Persistence Market Research. ngày 3 tháng 1 năm 2017. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2019.
5. “IT Industry Outlook 2019”. CompTIA. tháng 1 năm 2019. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2019.
6. “Global e-Commerce sales surged to $29 trillion”. United Nations Conference on Trade and Development. ngày 29 tháng 3 năm 2019. Truy cập ngày 13 tháng 10 năm 2019.
7. Golio, Mike; Golio, Janet (2018). RF and Microwave Passive and Active Technologies. CRC Press. tr. 18–2. ISBN 9781420006728.
8. “1960 - Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated”. The Silicon Engine. Computer History Museum.
9. “Who Invented the Transistor?”. Computer History Museum. ngày 4 tháng 12 năm 2013. Truy cập ngày 20 tháng 7 năm 2019.
10. Lamba, V.; Engles, D.; Malik, S. S.; Verma, M. (2009). “Quantum transport in silicon double-gate MOSFET”. 2009 2nd International Workshop on Electron Devices and Semiconductor Technology: 1–4. doi:10.1109/EDST.2009.5166116. ISBN 978-1-4244-3831-0. S2CID 10377971.
11. Gilder, George (1990). Microcosm: The Quantum Revolution In Economics And Technology. Simon and Schuster. tr. 88-9. ISBN 9780671705923.
12. ^ “13 Sextillion & Counting: The Long & Winding Road to the Most Frequently Manufactured Human Artifact in History”. Computer History Museum. ngày 2 tháng 4 năm 2018. Truy cập ngày 28 tháng 7 năm 2019.
13. Baker, R. Jacob (2011). CMOS: Circuit Design, Layout, and Simulation. John Wiley & Sons. tr. 7. ISBN 978-1118038239.
14. ^ Manners, David (ngày 14 tháng 11 năm 2018). “Top Ten (+5) Semiconductor Companies 2018”. Electronics Weekly. Truy cập ngày 15 tháng 6 năm 2019.
15. “Top 25 2011 Semiconductor Sales Ranking”. IC Insights. ngày 5 tháng 4 năm 2012. Truy cập ngày 9 tháng 7 năm 2019.
16. ^ “Tracking the Top 10 Semiconductor Sales Leaders Over 26 Years”. Semiconductor Market Research. IC Insights. ngày 12 tháng 12 năm 2011.
17. “WORLDWIDE IC MANUFACTURERS” (PDF). Smithsonian Institution. 1997. Truy cập ngày 10 tháng 7 năm 2019.
18. ^ “1980s Trends in the Semiconductor Industry”. Semiconductor History Museum of Japan. Truy cập ngày 10 tháng 7 năm 2019.
19. ^ cụ thể là NEC Electronics
20. cụ thể là Hyundai Electronics
21. “BEYOND BORDERS: THE GLOBAL SEMICONDUCTOR VALUE CHAIN” (PDF). Semiconductor Industry Association. tháng 5 năm 2016. Truy cập ngày 10 tháng 7 năm 2019.

Liên kết ngoài

• Khan hiếm chất bán dẫn trong bối cảnh đại dịch Covid-19 toàn cầu - 24h Công nghệ trên VTV1
• Chip tự phát triển của Nga đã rời khỏi nhà máy, có dùng được không?
• Hãng sản xuất chip Trung Quốc lần đầu đứng thứ ba thế giới