从快生活到优生活“新摩尔定律”主导半导体业创新

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  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。

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