台积电:新技术有望让芯片微缩规模每年将增加1倍

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在日前于台北举行的2018年国际半导体展(SEMICON Taiwan 2018)上,台积电(TSMC)董事长刘德音(Mark Liu)表示,如果半导体产业持续在一系列新技术方面取得进展,芯片微缩规模每年将增加1倍。
 
即使摩尔定律(Moore’s Law)逐渐失去动能,这样的乐观期待预计能让半导体产业出现更快的成长。
 
刘德音在上周的SEMICON Taiwan上说,未来,芯片制造商将必须整合记忆与逻辑,以打造“真正的”3D IC,从而节省大量能源。再者,特定领域的架构创新,让软件得以动态配置硬件,也将成为推动半导体微缩进展的关键。
 
刘德音在SEMICON活动上发表演说,他表示,“半导体产业的未来前景光明。”
 
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刘德音说,电子产业的发展大势之一将是无处不在的运算,让人们能在任何地方工作。自动驾驶车则是另一种发展趋势,它需要的运算能力将会比现有的大幅增加100倍。
 
“微缩将会持续进展到3纳米(nm)和2nm。”他说:“未来将会透过极紫外光(EUV)微影、鳍式场效晶体管(FinFET)等新晶体管架构,以及高k金属闸极等新材料的采用,进一步实现微缩。EUV的进展显示微影技术不再是微缩的限制因素。”
 
他说,诸如锗、石墨烯和二硫化钼等新材料,也将有助于提高未来的晶体管密度。
 
节能
 
过去,芯片面积、性能和功耗,都是半导体产业的关键指标。而今,新的指标则是能效。
 
他说:“密度已够大足以实现平行运算了。但我们现在需要的是减少能源消耗。”
 
刘德音指出,在数据中心,有近一半的营运成本是电力消耗。人工智能(AI)更加剧了这些成本,因为它需要从储存设备中密集传输内存。其解决方案就在于将内存、逻辑与高带宽互连整合在一起。
 
他说,台积电的先进封装技术,如CoWoS,已经成为解决这一问题的权宜之计了;但未来,内存和逻辑组件必须彼此堆栈,从而使互连密度再提高100倍。
 
硬件/软件协同设计
 
刘德音说,另一个尚待进展的领域是软件和硬件协同设计。虽然CPU架构在过去30年来没有多少变化,但新的专用处理器的进展越来越显著。新的加密货币创新更创造出高度平行处理的设备。
 
“特定领域的架构将有助于提高能源效率。”刘德音说:“问题在于如何使它们更加灵活。我们该如何动态配置硬件?”
 
半导体产业前景光明
 
在SEMICON Taiwan活动上的其他发言人也看好半导体产业发展前景。台积电创办人张忠谋表示,在可预见的未来,全球半导体产业的成长速度将超过全球GDP。他说,芯片产业的销售额将成长约5%至6%。
 
SEMI总裁兼首席执行官Ajit Manocha也在会中表示,芯片产业可望在2019年达到5,000亿美元的销售额,并将在2030年突破1兆美元大关。
 
他强调:“人工智能将引领这一成长态势。”。
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