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吴汉明院士:后摩尔时代的芯片挑战和机遇

来源:爱集微

#半导体#

12天前

集微网消息, 6月9日,2021世界半导体大会上,中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明发表了题为《后摩尔时代的芯片挑战和机遇》的演讲。

吴汉明指出,摩尔定律是在1965年,英特尔创始人提出来,他说每年要把晶体管的密度加一倍,按照这个节奏他做了10年。而后来他“改口”了,他发现赚来的钱不够支撑研发。1975年他提出两年把晶体管的密度加一倍,这样技术研发的费用可以从商业盈利中平衡掉。按照每年提升一倍的节奏太快,不可持续,而两年把集成电路晶体管的密度加一倍持续了近50年。

吴汉明表示,摩尔定律有一个基本假设,技术向前推进,饭价格不变,而实际上2014年左右大概28纳米的时候,每100万个晶体管大概是2.7美分,走到20纳米的时候,100万个晶体管就需要2.9美分,这表示单个晶体管的价钱在往上涨,实际上违背了摩尔定律的初衷。中国科学家许居衍在30年前就预测在2014-2017年左右,摩尔定律恐怕就走到头了,准确预测到我们在2014年也就是28纳米的时候摩尔定律就走不动了。

在谈到产业面临的挑战时,吴汉明表示,产业面临的主要挑战是这个产业链太长,而且太宽。既然产业链那么宽那么大,必然依赖于全球的流通,全球化的经济模式,才能把集成电路产业往前推。世界在半导体器件上的流通是非常大的。正是因为这种流通,使得集成电路才能沿着摩尔定律发展到当今欣欣向荣的状态。

对于芯片制造工艺技术层面上的挑战,吴汉明表示,来自于基础挑战,精密图形;核心挑战,新材料;终级挑战,提升良率。

吴汉明指出,如果把去年集成电路的产品拉出来,可以看到在10个纳米节点以下的先进产能占17%,而83%的市场都是相对成熟的技术节点,这部分的创新空间份额应该高度重视,前沿技术也要高度重视,但是成熟工艺上的空间发展也很大。

吴汉明认为,在后摩尔时代发展中,主要有产业的三个驱动,即高性能的计算、移动计算、自主感知。后摩尔时代芯片的发展趋势和目标是PPAC(性能、功率、面积、成本)要求在2-3年之内有15%-30%的提升,这是后摩尔时代芯片发展趋势的驱动内容和目标。

以去年集成电路产品分析,10纳米节点以下的先进产能占17%,而83%的市场为相对成熟的技术节点。

吴汉明表示,既然先进工艺很难走,用户包括设计公司最关心的应该是系统性能。我很高兴地看到国内有一家新创立的公司就用40纳米的工艺通过异构集成达到性能可以与16纳米的相比,通过对比成熟工艺做出比较先进的系统,我觉得这代表未来的技术延伸、技术发展,这在后摩尔时代是非常好的方向。

最后,吴汉明强调,全球化是不可替代的途径,企业国际化、外企本土化;芯片制造三大核心挑战包括图形转移、新材料&工艺、良率提升;后摩尔时代的产业技术发展趋缓,创新空间和追赶机会大;要树立产业技术导向的科技文化等。(校对/小北)

责编: 小北

西农落

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