中興事件以來,***集成電路行業(yè)的發(fā)展受到全國(guó)人民的關(guān)注。許多人***,恨不得馬上自力更生,趕上先進(jìn)。也有一些人認(rèn)為現(xiàn)在的世界經(jīng)濟(jì)是一個(gè)綜合體,一個(gè)國(guó)家不可能樣樣領(lǐng)先,需要時(shí)日。正好,本月IEEE Spectrum 2018/11月號(hào),發(fā)表一個(gè)新聞,“3 DIRECTIONS FOR MOORE’S LAW”,我想對(duì)大家關(guān)心的這個(gè)問題有參考價(jià)值,特介紹于此。
近年來晶體管尺寸日益減小已經(jīng)成為一個(gè)昂貴而棘手的問題,,以致只剩4家邏輯芯片制造商繼續(xù)在這個(gè)方向做數(shù)十億美元的努力-----它們是全球晶圓(GlobalFoundries)、英特爾、三星和臺(tái)積電。其他公司只是在觀望。他們也許想:假如你有這筆錢,也許買倆智能手機(jī),增加一些功能,照樣提高性能,而不去考慮減小晶體管尺寸的事。
(1)壞消息
今年八月,全球晶圓叫停了芯片制造過程的一個(gè)頂尖開發(fā)項(xiàng)目。原來它計(jì)劃移到7納米節(jié)點(diǎn),然后開始用超紫外光刻(EUV),以節(jié)省制造過程的花費(fèi)。從而可以進(jìn)一步開發(fā)更先進(jìn)的5納米甚至3納米節(jié)點(diǎn)。在紐約州馬爾他的8號(hào)設(shè)備,即使裝備了2臺(tái)EUV,也未能成功。公司不得不賣了這EUV系統(tǒng),回歸到原來的制造者,即阿斯麥控股。全球晶圓首席技術(shù)官Gary Patton說:“我們完全從數(shù)字出發(fā),對(duì)于尖端技術(shù)人員轉(zhuǎn)去搞研究,那是一種侵蝕?!弊詈?,公司決定回到盈利上來。”
全球晶圓不是唯一一家為新工藝奮斗的公司。英特爾今年早些時(shí)候透露,將到2019年才移到10納米工藝。(英特爾的10納米工藝基本上等價(jià)于其他公司的7納米工藝。)
(2)好消息
在臺(tái)積電,7納米已經(jīng)過關(guān)。在9月,蘋果高管們說,iPhone X和X Max手機(jī)已經(jīng)用了7納米工藝生產(chǎn)的處理器。幾個(gè)星期前,華為推出了他們自己的7納米手機(jī)處理器,幾周以后,該手機(jī)就推向了市場(chǎng)。這兩家公司的芯片都是臺(tái)積電生產(chǎn)的,臺(tái)積電成了實(shí)際的勝利者。
臺(tái)積電今年4月開始7納米技術(shù)產(chǎn)品的批量生產(chǎn),而且其趨勢(shì)看漲。臺(tái)積電看到了跟隨摩爾定律的好處(下圖)。臺(tái)積電主席Mark Liu 9月在***半導(dǎo)體會(huì)議上說:“工藝尺寸會(huì)繼續(xù)走向3納米和2納米。”同時(shí),其競(jìng)爭(zhēng)者三星電子將在今年底或明年初推出商用7納米產(chǎn)品。
當(dāng)然,7納米并不是所有地方都是7納米。達(dá)到這個(gè)邊緣的廠家在擴(kuò)展,新的廠家也在建設(shè)。根據(jù)世界工廠預(yù)測(cè)報(bào)告,半導(dǎo)體設(shè)備及材料協(xié)會(huì)說,花費(fèi)在芯片制造設(shè)備的資金在2018年增長(zhǎng)14%,達(dá)到628億美元,而對(duì)新廠建設(shè)的投資4年內(nèi)將達(dá)到170億美元。
(3)審視
實(shí)際上,究竟是誰(shuí)需要這樣不斷縮小的尺寸?不爬摩爾定律這把梯子,還有許多辦法可以提高性能。
美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)的電子復(fù)興計(jì)劃有一個(gè)6100萬(wàn)美元的項(xiàng)目,計(jì)劃用幾十年前的老生產(chǎn)過程制作3D單片集成芯片,以便和7納米技術(shù)做比較。這個(gè)項(xiàng)目集中在明尼蘇達(dá)州布盧明頓的SkyWater技術(shù)工廠,那是一個(gè)90納米硅片生產(chǎn)廠。其技術(shù)是要在通常的CMOS芯片上面生產(chǎn)出碳納米管的晶體管和電阻RAM存儲(chǔ)器。SkyWater總裁Tom Sonderman說:“如果能像計(jì)劃那樣完成的話,尺寸就可以回到90納米,在那基礎(chǔ)上改進(jìn)。”
另一個(gè)解決辦法來自硅谷的Atomera公司,它開發(fā)了一種技術(shù),提高晶體管速度,減少同一芯片上裝置之間的可變性,并且,用保持其早期狀態(tài)的辦法提高了這些裝置的可靠性。它讓原子那么薄的氧層埋在晶體管硅面之下。Atomera把這個(gè)方法叫做米爾斯硅技術(shù)(MST),使芯片設(shè)計(jì)者可以不減小晶體管尺寸而提高晶體管性能。該公司的總裁和CEO Scott Biband說:“它可以用于所有不同的工藝節(jié)點(diǎn),包括傳統(tǒng)的模擬以及正在開發(fā)的新節(jié)點(diǎn)?!?/p>
***大陸有***的情況。我國(guó)現(xiàn)在還達(dá)不到和這些公司比試的程度,而且,我國(guó)基本上靠國(guó)家投資。國(guó)家投資無非是政府拿主意,請(qǐng)一些有識(shí)之士、千人,論證一番,就開干。但這事真是大事,必須慎重。幾百上千億的錢投下去了,成功則皆大歡喜;失敗就騎虎難下了。我覺得可能還是按產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律辦事更好一些。
-
集成電路
+關(guān)注
關(guān)注
5387文章
11536瀏覽量
361657 -
摩爾定律
+關(guān)注
關(guān)注
4文章
634瀏覽量
79003
原文標(biāo)題:摩爾定律的三種走向
文章出處:【微信號(hào):AItists,微信公眾號(hào):人工智能學(xué)家】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論