半導體產業大地震 摩爾定律五年內失效

作者:張家偉   |   2016 / 07 / 28

文章來源:華爾街見聞   |   圖片來源:Jayroz


在經歷50多年的不斷小型化發展之後,電晶體體積將在2021年停止縮減。這是最新的2015年國際半導體技術藍圖(ITRS)得出的結論,意味著屆時摩爾定律將不再有效。

本月初發布的這一路線圖認為,在2021年之後,對公司來說繼續微縮處理器中的電晶體不再有經濟效益,晶片製造商將使用其它手段提升電晶體密度,即從水平轉為垂直,建立多層電路。

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一些人認為,這種變化可能意味著摩爾定律死亡的又一喪鐘。而更加雪上加霜的是,這也是最後一份ITRS路線圖。

代表著IBM、英特爾(Intel)等公司,而且是ITRS關鍵贊助方的半導體產業協會(SIA)稱,產業參與度降低以及企業參與其他計劃的興趣增強,是當前情況出現的主要原因。SIA將與半導體研究機構(SRC)合作為政府和產業資助的項目確定應該優先研發的項目。其他的ITRS成員將參與製定一個新的路線圖。

美國IEEE Spectrum網站援引VLSI Research公司分析師Dan Hutcheson稱,這種路線圖的變化表面上看來似乎是無關緊要的行政管理上變動,但是對於整個產業來說,無異於一個“一場重大破壞,或者說是地震。”

摩爾定律與ITRS路線圖

1965年,英特爾聯合創始人摩爾(Gordon Moore)觀察到,集成電路中的元件集成度每12個月就能增加一倍。在對數據進行提煉和簡化後,這一現象就被稱作“摩爾定律”:每單位晶片電晶體數量每12個月成長一倍。1975年,摩爾更新了摩爾定律,將半導體產業的發展週期從12個月增加至24個月。

但是,晶片開發是一個複雜過程,需要用到來自多家公司的機器、軟體和材料,實現摩爾定律描述的目標無法依靠僥倖。

為了確保廠商根據摩爾定律制定合約的時間表,整個產業就遵循了共同的技術發展路線圖。1992年,英特爾、台積電、Global Foundries和IBM等廠商組成的產業組織SIA開始發布這種路線圖。1998年,SIA與全球其他地區的類似組織合作,成立了“國際半導體技術路線圖”(ITRS)組織。

時代變遷

但是在追求符合摩爾定律的道路上所面臨的困難和成本問題,也導致產業出現大幅整合。Hutcheson估計,2001年全球有19家開發並生產配備最先進電晶體邏輯晶片的公司,但是到了今天只剩下4家:英特爾、台積電、三星(Samsung)和GlobalFoundries。IBM此前也屬於這一行列,不過近期其晶片工廠賣給了GlobalFoundries。

Hutcheson稱,這些公司擁有自己的路線圖,也可以直接和他們的設備及原料供應商進行交流。此外,他們之間的競爭也異常激烈:

他們不希望坐在一間屋子裡,去談論他們的需求是什麼。

這有點像足球賽剛開始時還只是玩樂,到了季後賽就相當殘酷了。

ITRS主席Paolo Gargini稱,“整個產業已經變了”。已經不再自己生產晶片的半導體公司,如今依靠代工廠為他們帶來先進的技術。此外,蘋果(Apple)、Google和高通(Qualcomm)等晶片買家和設計者,則日益主導著對未來晶片配置的要求。Gargini稱:

曾經,半導體公司決定他們的半導體產品特點,如今已經不是這種情況了。

華爾街見聞》授權轉載

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