走向芯世界

本书按知识谱系分为芯片设计、制造、封测、软件工具、材料装备、产业投资、企业运营，以及政策规划等十大类、近百个小专题。在知识全面覆盖产业链的同时，对芯片设计作为产业“龙头”、处理器作为芯片之“冠”、EDA 作为设计之“笔”、光刻机作为装备之“巅”、鳍式场效应晶体管（FinFET）作为制造之“拱门”、科创板芯片概念等产业重点、技术卡点和社会热点，进行“庖丁解牛”式的融贯，达到化繁为简、以微知著地普及和传播芯片知识的目的。本书内容详细，兼具全面性和系统性、科学性和趣味性、开放性和可读性，可作为集成电路和电子信息专业读者的入门读物，对于各级政府主管部门，投融资行业和社会各界对集成电路行业感兴趣的读者来说，本书也具有非常好的科普价值。

徐步陆，工学博士， 正高级工程师（集成电路设计）。上海硅知识产权交易中心董事、总经理，上海市集成电路行业协会监事长。著作有《微处理器体系结构：专利技术研究方法 第一辑: X86指令总述》《微处理器体系结构：专利技术研究方法 第二辑：X86多媒体指令集》《微处理器体系结构：专利技术研究方法 第三辑：x86指令实现专利技术》《信息技术知识产权理论与实践研究》等。

第 1 章 一颗奔腾的心：集成电路面面观 / 1
集成电路的发明：微观世界真奇妙 / 1
集成电路发展的动力 / 3
再议神奇的摩尔定律 / 6
集成电路产业有多大 / 7
谁是大玩家：世界十大半导体公司 / 9
价比飞机的光刻机：造得飞机，造不了光刻机 / 13
什么是我国的芯片“卡脖子”问题 / 15
科创板风口上的中国芯片行业 / 17
美国芯片行业可以“闭门造车”吗 / 18
芯片的服务对象：软件 / 19
集成电路的未来出路 / 21
第 2 章 集成电路中的半导体器件 / 24
PN 结 / 24
双极型晶体管 / 26
MOS 管 / 27
集成电路中的无源元件 / 29
芯片有多少种？――半导体与集成电路的异同 / 30
12 英寸和 5 nm，到底是什么 / 32
LED：我也叫芯片 / 34
化合物半导体 / 35
谁是集成电路的专利发明人：TI 和仙童的“双黄蛋”之争 / 37
第 3 章 集成电路的基础工艺 / 39
采用硅单晶制造集成电路的理由 / 39
氧化、扩散和离子注入技术 / 40
绘制精细图形的光刻技术 / 42
刻蚀技术 / 43
薄膜淀积技术 / 44
大硅片制造有多难 / 46
从 0 到 1：异军突起的中国军团 / 48
第 4 章 集成电路的制造工艺 / 50
集成电路制造入门：双极型集成电路 / 50
集成电路制造进阶一：MOS 集成电路 / 52
集成电路制造进阶二：CMOS 集成电路 / 54
多层布线 / 56
布线的转轨：从铝到铜 / 57
站起来的晶体管：鳍式场效应晶体管 FinFET / 59
已经到来的下一代晶体管：全栅场效应晶体管 GAAFET / 61
胡正明的故事 / 62
刊登于《科学》杂志的复旦大学发明： 半浮栅晶体管（SFGT） / 63
应用材料 Applied Materials：我的主业是装备 / 65
“不能倒下”的台积电 / 67
中国集成电路业的“筚路蓝缕” / 69
第 5 章 数字集成电路 / 75
数字集成电路：0 与 1 的对话 / 75
数字集成电路的基本法则 / 76
集成电路的抽象层级化：大道若简 / 77
CMOS 基本门电路的分类 / 79
典型的组合逻辑电路 / 82
时序逻辑电路基础 / 83
时钟：数字电路的“脉搏” / 85
最简单的数字电路组合――计数器 / 86
数字集成电路设计“接力赛”――设计流程 / 87
专用集成电路的设计 / 89
微处理器的设计 / 91
CISC 和 RISC / 92
处理器的开源时代 / 94
Intel 原来是“火星人” / 95
第 6 章 存储器的设计 / 97
算来算去，存进存出：数据存储的意义 / 97
从书库、书架、书桌到口袋书：存储的层次结构 / 98
得存储者，三分“芯”天下 / 99
存储器的产品、种类 / 100
站在同一起跑线上的新型存储器 / 102
DRAM 存储器引发日美芯片霸主之争 / 104
闪存：“存储王”三星的第二棒 / 106
中国军团的存储破垒 / 108
第 7 章 模拟集成电路 / 111
与真实世界的对话窗口：模拟集成电路 / 111
基础模拟集成电路：放大器 / 113
模数转换器（ADC） / 115
数模转换器（DAC） / 116
5G 射频芯片：艺术家的设计 / 117
我们的第一个翻身仗：电源管理芯片 / 119
德州仪器才是“武当真人”：利润之神 / 120
第 8 章 集成电路设计的 EDA 技术 / 122
EDA 工具的主要构成 / 122
数字电路设计全流程 EDA 工具 / 124
模拟与混合电路设计全流程 EDA 工具 / 126
集成电路制造类 EDA 工具 / 127
数字设计验证的性能比赛：仿真 / 128
买买买：国际 EDA 并购史 / 130
中国 EDA 初现大本营：上海 / 132
第 9 章 封测技术与可靠性 / 135
装在“防护服”里的芯才安全：封装 / 135
一颗芯，百件衣 / 136
引线框架封装 / 138
倒装焊与球栅阵列封装 / 139
晶圆级芯片规模封装 / 140
多芯片封装，让芯片住上套房和楼房 / 141
“零缺陷”的汽车芯片封装 / 143
芯片测试：说你行，你就行 / 144
JEDEC 是什么？国际封装标准 / 145
已经坐在牌桌上的中国封测业 / 147
第 10 章 SoC 大一统时代与产业的明天 / 149
像搭积木一样设计 SoC 芯片 / 149
“积木”千万种：硅知识产权 IP 核的定义与分类 / 152
IP 之巅：处理器 IP 核 / 154
人工智能的算力：从 CPU、GPU 到 DPU / 155
集成电路的另一个增长极：汽车 / 157
资本的力量：集成电路投资的盛宴 / 160
为什么 2021 年芯片短缺：芯片的经济属性 / 163
何谓硅知识产权：芯片就是知识产权，知识产权就是芯片 / 164
中国集成电路发展方向，最好的大学有哪些 / 166
产教融合、职业教育奏响集成电路人才培养新篇章 / 168
百花齐放：中国芯片的时代舞台 / 170
国家的期盼 / 171