集成电路设计的产品主要包括微处理器、系统芯片、半导体存储器和专用集成电路等,是电子整机系统中的核心组成部分。常见的电子整机系统结构如图5-1所示,通常以微处理器或系统芯片为核心,外接摄像头、屏幕、无线通信部件、输入/输出外设等,实现一个整机系统的具体功能。
现在的整机系统越来越复杂,功能越来越强,这主要得益于其组成部件的发展。微处理器是整机系统最核心的部分。1971 年,Intel 公司成功地推出了世界上第一款微处理器4004,如图5-2所示,它集成了2300个晶体管,工艺水平为10μm、时钟频率为108kHz,其计算能力十分有限。预计到2018年,处理器将会采用10nm的生产工艺,而片上所能集成的晶体管的数量将达到2560亿个,计算能力将会得到大幅提升。
另外,整机系统的另外一个核心部件是半导体存储器,存储器容量和速度的提升也能促进整机系统功能的不断增强。半导体存储器诞生至今,全球市场规模已达数百亿美元,我国市场规模也达到1800亿元。集成电路设计能力的提升不仅促进了整机系统功能的增强,而且对集成电路市场产生了巨大的推动作用。
系统厂商是集成电路产业链中最靠近市场的环节,整机与集成电路的密切联系,要求集成电路设计公司以市场为导向,直接面对整机厂商提出的各种要求并以最快的速度开发出满足这些要求的集成电路产品。作为电子工业体系中的重要一环,集成电路设计业不仅要连接集成电路应用和集成电路制造这两个工业领域,而且随着技术的发展,它更要承担起促进和支撑电子整机发展的重任。
目前,我国的集成电路设计业已初步具备了世界先进的集成电路设计企业所拥有的基本素质和能力,部分集成电路设计企业也取得了令世人瞩目的重要成绩。可以预见,未来集成电路设计业将进一步 获得长足的发展并扮演越来越重要的角色。