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制造工艺技术的进步通常用“节点”来描述。一般来说，节点尺寸越小，芯片的功能就越强大，因为在相同尺寸的区域可以放置更多的晶体管。这就是“摩尔定律”(Moore’s Law)背后的原理。“摩尔定律”是半导体行业的一个重要观察和投影，即逻辑芯片上的晶体管数量每18至24个月就会翻一番。自1965年以来，摩尔定律一直在支持处理器性能和成本同时不断提高的步伐。如今，智能手机、电脑、游戏机和数据中心服务器上的先进处理器都是在5到10纳米节点上制造的。使用3纳米工艺技术的商用芯片生产预计将于2023年左右开始。

虽然逻辑和内存芯片用于数字应用程序大大受益于晶体管的大小比例与较小的节点,但其他类型的半导体——尤其是上文所述的DAO组中的半导体——通过迁移到更小的节点，或者仅仅使用在更小的规模下无法工作的不同类型的电路或架构，并不能达到同样程度的性能和成本效益。因此，今天的晶圆制造仍然在广泛的节点上进行，从用于高级逻辑的5纳米的当前“领先节点”到用于离散、光电子、传感器和模拟半导体的180纳米以上的传统节点。事实上，目前只有2%的全球产能是在10纳米以下的节点上生产的。

由于生产半导体所需的规模和复杂设备，前端制造是高度资本密集的。一个拥有标准产能的较为先进半导体工厂需要大约50亿美元(用于先进的模拟晶圆厂)到200亿美元(用于先进的逻辑和内存晶圆厂)的资本支出，包括土地、建筑和设备。这远远高于下一代航空母舰(130亿美元)或新核电站(40亿至80亿美元)的估计成本。专注于半导体制造的公司的资本支出通常占其年收入的30 - 40%。因此,晶圆占大约65%的总行业的资本支出和25%的增值。它主要集中在东亚(中国台湾、韩国和日本)和中国大陆。

这一阶段包括将晶圆厂生产的硅片转换成成品芯片，准备组装成电子设备。在此阶段参与的公司先是将硅晶片切成单个芯片。然后将芯片包装到保护框架中，并装入树脂外壳中。芯片在运往电子设备制造商之前，会经过更严格的测试。

供应链的后端阶段仍然需要对专用设施进行大量投资。专门从事组装，封装和测试的公司通常将其年收入的15％以上投资于设施和设备。尽管与前端制造阶段相比，它的资本密集度相对较低，并且雇用了更多的劳动力，但高级封装中的新创新正在改变这种局面。总体而言，这个行业占2019年行业资本支出总额的13％，占该行业总增加值的6％。它主要集中在台湾和中国大陆，近期还在东南亚兴建了新设施（马来西亚，越南和菲律宾）。

在设计阶段，电子设计自动化(EDA)公司提供复杂的软件和服务来支持半导体设计，包括专业应用专用集成电路(asic)的外包设计。由于单片芯片包含数十亿个晶体管，较为先进的EDA工具是设计具有竞争力的现代半导体所不可或缺的。

核心IP供应商许可可重用的组件设计——通常称为“IP块”或“IPs”——具有定义好的接口和功能，以便设计公司将其整合到芯片布局中。这些还包括与每个制造过程节点相关联的基础物理ip，以及许多接口ip。EDA和核心知识产权供应商在研发上投入巨资，约占其收入的30 - 40%，2019年约占行业增加值的4%。

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来源：半导体行业观察