最後更新:2026年10月8日基礎概念製程節點・電晶體中國大陸:集成电路

積體電路(IC)是什麼

Integrated Circuit

積體電路(IC・LSI)是將電晶體・二極體・電阻・電容等電路元件,以微細加工一併製作在1片矽晶片上的元件。1958年由 Jack Kilby 與 Robert Noyce 各自獨立發明,與以導線連接個別零件的方式相比,一舉推進了小型化・高速化・低成本化,成為現代電子產業的基礎。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

積體電路(Integrated Circuit/IC)是將電晶體・二極體・電阻・電容等多種電子電路元件,以微細加工技術整合在單一矽(或化合物半導體)晶片上的元件。1958年由 Jack Kilby(德州儀器)與 Robert Noyce(快捷半導體,Fairchild)各自獨立發明,奠定了現代電子產業的基礎。

積體電路依功能・用途有多種分類。邏輯 IC(CPU・GPU・FPGA・ASIC)負責運算處理,記憶體 IC(DRAM・NAND Flash・SRAM)負責資料儲存。此外,類比 IC(運算放大器・ADC/DAC・電源管理 IC)、混合訊號 IC(RF 收發電路)、功率 IC(馬達驅動器・IGBT 驅動器)等也被廣泛使用。

整合度依循摩爾定律,約每2年電晶體數量增加約2倍。1971年的 Intel 4004 約有2,300個電晶體,到了2023年的 Apple M2 Ultra 已達約1,340億個(3nm製程)。這種整合度的提升,同時實現了運算效能提升與成本降低。

現代最先進的 IC 以 SoC(System on Chip)形式為主流,將 CPU 核心・GPU 核心・記憶體控制器・AI 運算單元・通訊電路等整合在1顆晶片上。此外,將 HBM(High Bandwidth Memory)在 SoC 旁進行3D 堆疊的小晶片技術,以及在晶圓上直接構裝(CoW:Chip on Wafer)等封裝層級的高整合化也快速推進。

IC 設計使用 EDA 工具(新思科技(Synopsys)、益華電腦(Cadence)、Siemens EDA)進行 RTL 描述・邏輯合成・佈局繞線,製造則委託台積電・三星・英特爾等晶圓代工廠(無晶圓廠模式)。從設計到製造・測試・封裝,由龐大的供應鏈支撐。

積體電路(IC)的常見問題

什麼是積體電路(IC)?
在矽晶片上整合大量電晶體與導線的電子元件。是 CPU・記憶體・SoC 等的總稱,也稱為 LSI。
IC 與 LSI 有什麼不同?
本質相同,是依整合元件數量規模而區分的稱呼。整合度高的稱為 LSI(大型積體電路),更高的稱為 VLSI。
IC 是如何製造的?
在矽晶圓上反覆進行成膜・曝光・蝕刻・離子佈植等步驟,形成電晶體與導線,再切割並封裝。

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