现在AI（人工智能）甚嚣尘上，似乎我们主宰了AI，就能主宰未来的世界。事实真是如此吗？回答是，NO！
—— 题记
1.
众所周知，在工业时代，钢铁是整个工业的基石，我们所熟知的上世纪全民“大炼钢铁”，就是基于对工业发展的准确判断，因为钢铁主宰了工业时代。那么，在信息化时代，在即将到来的人工智能时代，“接棒”钢铁的是什么呢？勿用置疑，肯定是集成电路，就是我们通常所说的芯片。
集成电路（Integrated Circuit，简称为IC）是一种微型电子器件或部件，也就是我们通常所说的芯片。采用一定的工艺，把一个电路中所的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克•基尔比（基于锗Ge的集成电路）和罗伯特•诺伊思（基于硅Si的集成电路）。当今我们所说的半导体工业，大多数应用指的是就基于硅的集成电路（芯片）产业。
我们生活中的几乎全部电子产品，如手机、电脑、电视、洗衣机、冰箱、摄像机、微波炉，我们出行的汽车、高铁、飞机，我们生病到医院检查用的各种医疗设备，甚至各种智能儿童玩具，都离不开它。关乎国防安全的舰船、卫星、战斗机、各类信息化军事装备，更是对它不可或缺。未来，它在无人驾驶、智能机器人、工程勘察、精准农业、航海导航、可穿戴设备等方面更会大显身手。
因此，IC是信息技术的基础，可以认为是信息时代的“粮食和原材料”，是AI时代绝对的主宰。有人甚至认为，一个国家的IC技术发展水平代表了其现代科技发展的水平，一个国家的IC行业的发达程度决定了其社会经济的发达程度。
2.
谈起IC，我们看到的只是一块小小的芯片。但是要生产出来，真的很难！
首先，IC产业的产业链非常长，流程十分复杂。
要经过制取工业硅、制取电子硅、制取晶圆、光刻、蚀刻、离子注入、金属沉积、金属层、互连、晶圆测试与切割、核心封装、等级测试等步骤；其次，在生产和封测中需要光刻机、刻蚀机、减薄机、划片机、装片机、引线键合机、倒装机等制造设备的辅助。一块小小的芯片，囊括自动化装备、制造装备、精密仪器、微细加工等40多个工程技术门类。
其次，集成电路产业素有“吞金”行业之称，稍微不慎，巨额投资就会“打了水漂”。集成电路产业有个特点叫“赢者通吃”。集成电路强国有足够的钱、技术和人力，可以不断投放新产品并控制产品价格。后来者的产品进入市场时，其产品价格已经被大幅度降低。没有足够的盈利，后来者就得不到足够的资金以支撑下一代研发，走进“死胡同”。
第三，欧美日等“先行者”早就在集成电路产业的每一个环节布满了密集的“专利网”。后来者即使有钱、有技术、有人才，也会随时掉入这些精心布下的“专利陷阱”，只能被动缴纳高昂的专利许可费。如果硬闯“专利禁区”，还会被起诉，面临着巨额罚款。
由此可知，集成电路领域的后来者真的是“举步维艰”——即使在一个点上取得突破，也可能在下一个点就遭到来自四面八方的攻击，无法完整的连成一条线。如果难以形成产业规模，前期的一切投入都变得毫无意义。
3.
全球IC行业市场规模大约4000亿 。其中，中国的产业规模约400亿美元，市场需求约2000亿美元。IC行业主要由三种业态组成：设计、制造、封装及测试。这三种业态大约各占产业规模的三分之一。
设计行业的代表厂商有ARM、高通、AMD、联发科、海思、展讯、志高等；制造行业的代表有台积电、台联电、中芯国际等；封装及测试有日月光等。还有些是综合性厂商，如英特尔、三星。
IC产品主要分处理器、存储器、其他三类。处理器有CPU、ARM、GPU、DSP、FPGA、ASIC等；存储器有DRAM、SDRAM、Nand Flash、Non Flash、EPROM等；其他产品有射频IC、电源IC、接口IC、模数转换 IC、数模转换 IC，以及各种专用IC。
目前，IC技术分为设计技术、制造技术、封装技术，IC产品发展则是三种技术综合应用的结果。
设计技术在向专业化、专用化、单芯片集成（SOC）、IP化方向发展。例如目前手机上的CPU基本采用ARM架构（以前有x86手机，现在极少），具体是设计处理器方案提供商（高通、联发科、三星、苹果、华为等）购买ARM授权，然后进行二次开发，再将各种专用IP（如通信、射频、音视频等，一般也是买授权）集成在一起，最后形成手机处理器，如高通骁龙835、苹果A10、华为麒麟960等。
制造技术应该是最能体现IC行业的技术，主要是半导体制造工艺技术，目前最先进的技术是以英特尔、台积电、三星为代表的10nm技术。
封装技术目前主要朝3D方向发展，最具代表性的是目前主流的Nand Flash采用3D封装，叫堆叠式闪存，已达到96层，固态硬盘（SSD）、手机存储器等主要采用这种封装技术制造。
IC行业本身是一个庞大的产业链。此外，还有相关的上游产业链、下游产业链、外围产业链。上游及外围产业链有晶元制造、半导体制造设备等。晶元制造有6英寸、8英寸、12英寸制造技术，主流的先进制造技术为12英寸制造技术。半导体制造设备主要有光刻机等。下游产业有手机、电脑等IT及消费电子电气产品行业，象金字塔的底层一样十分庞大。
4.
从需求上讲，中国是世界最大的IC需求国，约占全球总需求的一半，是中国进口产品中最大的一类，比进口石油的金额还多。其中，台商、外商又占需求的重要部分。
从产出上看，中国IC产能约占全球的10%不到。设计、制造、封装测试各有100多亿美元的规模，其中台商外商占40%左右。
中国目前的IC产业及相关外围产业链不完善、不配套，IC技术也相对落后，大致与国际先进水平相差2代。目前各方正在大力投资IC行业，呈现加速发展态势。从今年到2019年，中国(大陆)境内处在建设当中的半导体工厂就达到了15家，比韩国(3)、日本(4)、台湾地区(7)加起来都要多。在投资规模方面，中国2015年在半导体设备的投资额就已经位居世界第四；到今年，中国的投资额将占全球投资额的21%，仅次于韩国。据官方预计，在2020年要将集成电路的自给率提高到40%，到了2025年则提高到70%。
5.
IC是科技及经济发展的引擎，这种作用今后会越来越明显，以后AI的发展更依赖先进的IC产品及技术。
IC行业基本遵循摩尔定律（18~30月内，集成度提高1倍，单位电路成本下降1倍，光刻技术升级一代），在未来10~20内摩尔定律依然有效。主要将在以下技术带动下继续发展：采用深紫外光刻技术（EUV）使半导体制造线宽尺寸向7nm、5nm、3nm、2nm发展；采用450mm（18英寸）晶元制造技术；继续发展3D堆叠封装制造技术。
目前是以硅为基础的半导体制造代表了IC制造技术。今后可能的更先进的IC制造技术还有量子技术、光子技术、纳米技术、生物技术、非硅材料技术等。不过根据半导体机理，可以作为半导体的材料是很少的。象锗等可以作为半导体材料制造电子元器件，但要达到硅半导体那样的集成度、经济性、功能性等要求是比较难的，以目前的情况看不大可能超越硅半导体。因此，有人认为，在可以预见的将来，这些技术不会成为IC行业主流技术。
中国的IC技术虽然取得了一些发展，但离国际先进水平还是有一定差距。中国发展IC，市场和资金不是问题，但同时需要产业链、市场环境、基础技术的支撑。从技术的角度，可以分成基础、工程、应用三个层次。应用方面不是问题，工程实现也相对不难，但基础理论及相关知识水平要上去没有捷径可走。只有拥有了齐全的IC产业链，拥有产业自主发展、升级的能力，我们的AI发展才不会受制于人。
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