从快生活到优生活“新摩尔定律”主导半导体业创新

分享到:

  几十年来,摩尔定律所阐述的生产力效益定律一直是半导体行业发展的驱动力。它催生了数字处理器、宽带和大容量存储器。这些技术大幅提升了PC、手机等产品的生产力。然而,经济学正给半导体行业带来革命性转变。未来,“新摩尔定律”将发挥重要作用。

  产品研发从性能驱动转为经济学驱动

  半导体产业是个相对年轻的产业。自摩尔定律预测芯片上晶体管的数量每18个月翻一番以来,半导体器件制造商一直追求生产力的提升。这一定律确实没错。如今消费应用的SoC可能集成了几亿个晶体管。然而,半导体产业正面临摩尔定律带来的双重挑战:一方面,利用先进CMOS技术开发SoC的成本飞涨;另一方面,半导体体积的持续缩小将把摩尔定律推向末路。同时,消费者正需要新型智能产品。全球老龄化趋势和健康生活的趋势对医疗设备和食品安全提出了需求。环保意识的提升需要智能“绿色”解决方案。在交通领域,IC创新可确保安全,克服交通拥堵,还可为在路上的人们提供实时信息、娱乐和服务。

  这些应用通常都是通过整合现有CMOS技术和“新摩尔定律”的技术而实现的。“新摩尔定律”是指半导体产品向多技术融合转变,这些技术包括混合信号、高压和超低功耗等多种技术。“新摩尔定律”将给设计、建模及系统架构带来影响。最终,现有的联合研发模式将发生改变,新的生态系统将形成。

  从集成度的不断提高到技术多样化的革命性转变,为半导体制造商带来了新的差异化途径以及更诱人的新业务市场。拥有多技术产品开发经验的厂商,如恩智浦半导体,可以在这一新兴市场占据一席之地。

  那么,摩尔定律在今天就没有意义了吗?回答是否定的。但是,在新一代工艺节点上,晶体管的密度增加了,开发相应工艺的成本也随之增加了。结果,如今最经济的IC解决方案不一定基于市场上最前沿(也是最昂贵)的CMOS技术。

  航空业也上演了产品开发由性能驱动到经济学驱动的转变。协和客机(Concorde)的速度数十年来不断加快,尽管最高时速可达每小时2000公里,但这并没能成为空中客机的新标准。从巴黎飞到纽约,Concorde仅需3个小时,本以为Concorde将因此建立行业新标准,然而,经济学却占了上风。过度油耗造成机票价格上涨,乘客难以承受,最终Concorde只能藏身于博物馆。目前,航空业平均速度为每小时1000公里,这就是它的经济学平衡点,这一速度已经保持了多年,迄今未变。

  这是否意味着航空业的创新就此终结了呢?恰恰相反,如今该行业的创新转向为乘客、机组人员和航线提供其他有价值的服务,而不仅仅是提升速度。飞机变得更安全,更舒适,更经济,油耗更低,噪音更低。

  恩智浦预计半导体行业也会发生类似的转变,创新将从以生产力为核心转向以优质生活为核心。和航空业相类似,对于生活来说,还有比速度更重要的事情。因此,主宰半导体工艺技术数十年的摩尔定律仍将在少数大规模量产领域发挥作用。当物理功能和经济可行性达到平衡时,摩尔定律将不复存在。

继续阅读
甘当绿叶——为何半导体激光器很多时候只是配角?

一直以来,大部分半导体激光器都用于泵浦掺杂晶体(二极管泵浦固态激光器)或掺杂光纤(光纤激光器)。为什么过去半导体激光会被用来作为固态激光器和光纤激光器的泵浦源,而不是直接用于广泛的应用呢?这是因为,虽然半导体激光器提供高效、小型、低成本的激光能源,但同时半导体激光器也存在两个主要限制:它们不存储能量,而且亮度有限。基本上许多应用需要用到两个激光器; 一个用于将电转换为激光发射,另一个用于提高激光发射的亮度。

如果超级芯片商业化成功,能否为摩尔定律再续一命

Nature发布的最新论文显示,英特尔和加州大学伯克利分校的研究人员正在研究超级芯片,已经在“ 自旋电子学 ”领域取得突破进展。 目前,摩尔定律为“半导体芯片中可容纳的元器件数目,约18个月增加一倍”,其中的“元器件”主要为CMOS晶体管,目前主流看法是在5nm节点后晶体管将逼近物理极限,导致摩尔定律终结。

行业巨头纷纷表示暂停7纳米以下先进工艺的研发,半导体材料和封装技术将成为下一波市场热点

前段时间,晶圆代工业掀起了一场“撤退潮”。由于摩尔定律的每年工艺微缩愈发困难,导致研发投入与产出不均衡,联电(UMC)、格芯(Globalfoundries)等行业巨头纷纷表示暂停7纳米以下先进工艺的研发,专注优化现有技术和市场。行业分析师认为,随着先进工艺陷入少数玩家的寡头垄断领域,半导体材料和封装技术将成为下一波市场热点。

半导体进入周期性疲软,需要低成本低功耗芯片和丰富的存储,进行边缘计算和云计算

近日,半导体风向球、芯片制造业举足轻重的公司——应用材料(AMAT)公布了截止2018年10月28日的2018 Q4财报,尽管符合市场预期,但本季营收却低于其预期。 财报显示,与2017财年第四季度相比,应用净销售额略有增加,达40.1亿美元。按照美国通用会计准则,该公司的毛利率为44.3%,营业收入为10.2亿美元,占净销售额的25.3%,每股收益(EPS)为0.89美元。

光刻技术的发展路径到了真正需要攻坚克难的时候

近期,半导体界掀起了一阵小小的光刻潮,原因就是浸润式光刻技术的开创者林本坚博士获得了2018年未来科学大奖-数学与计算机科学奖,并于近日进行了多次主题演讲,使半导体光刻这项高端而又略显神秘的技术形象地展示在了业界人士面前,也使得越来越多的人对它产生了兴趣,希望能够进一步了解和研讨。

精彩活动