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摩尔定律如何“续命”?高通、台积电、英特尔同台论“艺”

DIGITIMES2020-11-20 15:16:18

摩尔定律引领下的集成电路生产正在逼近物理定律的极限,芯片产业迫切需要注入新的活力。创新与合作是永久的话题,通过解决散热问题、寻找新材料与设计结构创新以及更大规模的合作,沿着摩尔定律的道路继续向前推进。


11日,中国国际半导体技术大会(CSTIC 2018)如约在上海国际会议中心拉开帷幕。今年CSTIC邀请FinFET发明家、微电子科学家胡正明教授、高通副总裁PR Chidi Chidamabaram、台积电业务发展副总裁张晓强以及英特尔技术与制造事业部副总裁Zhiyong Ma,就制造工艺、新材料等方面进行大会主题演讲。


高通:推动5G呼吁扩大行业合作       

半导体IC版图继续扩大。高通副总裁PR Chidi Chidamabaram表示,移动平台继续推动IC技术发展,预计2017年到2021年累计智能手机出货量将超过85亿支。随着智能移动平台技术的复杂性和规模,手机内置IC种类从5种增加到35种之多。



近期,除骁龙700芯片外,高通展示了其在德国和美国之间的5G网络实验,从原浏览下载速度4G均值的71Mbps提升到5G均值的1.4Gbps,延时均值从115毫秒降至4.9毫秒,利用5G速度开发更多全新的高速服务和应用,带来更丰富的体验。但是,未来通信芯片在讲求运算效能之际也将同时面临移动设备的散热问题,功率和性能将会受到温度的影响。他认为,这需要通过降低系统级功率的方式解决芯片温控问题,如使用低温隔热垫片。


他认为,未来技术仍需要按比例缩小以同时满足“功率、性能、面积、成本”(PPAC)的最佳方案。但随着技术节点微缩,将会导致成本上涨,从130纳米到10纳米[单位的统一],其开发成本就由2亿美元到15亿美元,因此也使得有实力投资研发的企业骤减,已从29个减少至6个,将来可能会更少。与IDM和代工厂的合作形式都还太小,企业需要更大规模“合作”才能继续取得成功。



台积电:全方位途径推进摩尔定律延伸

首获英特尔院士称号的华人半导体专家、台积电事业发展部副总裁张晓强表示,技术扩展需要导入更多创新材料和设计结构以实现最佳的效益。而台积电也将采取全方位途径继续在推进摩尔定律发展过程中,求取芯片成本与效能的最佳平衡点。


他也提到,在静态随机存取存储器(SRAM)中,随着内存带宽需求越来越具有挑战性,计算引擎的数量将继续增长。SRAM未来仍将嵌入式存储器扮演主要角色,其具备速度优势以及与逻辑IC之间兼容特性,使得尽管MRAM、RRAM等新兴存储崛起,短期内仍将扮演互补角色不会取而代之。


对于FinFET次世代的发展,张晓强也提到对于负电容场效应晶体管(NCFET)的发展突破感到振奋。NCFET是下一代基于铁电铪氧化物的晶体管构造,被外界视为可能是未来晶体管潜在技术。


英特尔:展现市场“老大”领先地位

英特尔技术与制造部副总裁Zhiyong Ma认为,数据是互联网经济中的石油,半导体市场的大趋势是所有事物达到随时随地互联互通,来到万物互联的时代。根据世界半导体贸易(WSTS)统计,2016年全球半导体市场总销售额共3389亿元,亚洲地区为2084亿美元,其中中国半导体消费额超过1075亿美元,占全球总量32%。



近期,台积电和三星频繁宣布10nm甚至是7nm工艺方面的量产进展,作为芯片制造商“老大”,英特尔不仅接连展示10nm芯片产品,且在以色列南部投资320亿元扩建10nm制造工厂,计划在今年开始扩建工厂,于2020年完成扩建并投产。


Zhiyong Ma认为,材料创新是下一个新机遇。利用新材料和技术,如应变硅和高K金属栅极(HKMG),提高IC性能和功能,英特尔也在连接带导入新的材料元素如钴来代替铜。他也展现英特尔在技术领先的市场优势,几乎每个技术节点都领先竞争对手至少三年。


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