| 摩爾定律：半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步繼續(xù)推動(dòng)產(chǎn)品更好、價(jià)格更合理 |
| 2017/9/21 16:01:08 |
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最近以來(lái)，我們耳聞了關(guān)于摩爾定律的許多討論。不幸的是，其中大部分觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。有人說(shuō)，摩爾定律不再重要了，并認(rèn)為它純粹是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，或者只是幾家巨頭間的競(jìng)賽。還有人說(shuō)，除了某幾個(gè)特定領(lǐng)域，遵循摩爾定律已讓成本太過(guò)高昂。更有人說(shuō)，摩爾定律已死。真相究竟是什么？讓我們來(lái)厘清事實(shí)。
首先，摩爾定律至關(guān)重要。摩爾定律使計(jì)算得以普及。它是一個(gè)非常強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)學(xué)定律：按照特定節(jié)奏推動(dòng)半導(dǎo)體制造能力的進(jìn)步，我們就可以降低任何依賴于計(jì)算的商業(yè)模式的成本。想象一下，如果其它行業(yè)以摩爾定律的速度進(jìn)行創(chuàng)新——性能每?jī)赡攴环菚?huì)發(fā)生什么？汽車能效：現(xiàn)在只需一加侖汽油，即可行駛相當(dāng)于地球和太陽(yáng)之間的距離；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力：現(xiàn)在只用一平方公里土地，即可養(yǎng)活全部地球人；太空旅行：速度現(xiàn)在可以提升至300倍光速。
歸根結(jié)底，這些經(jīng)濟(jì)效益使摩爾定律成為全球經(jīng)濟(jì)的根本動(dòng)力，使人們能夠相互連接、進(jìn)行娛樂(lè)和學(xué)習(xí)。通過(guò)逐年提升計(jì)算力，世界各地的創(chuàng)新者可以多快好省地利用計(jì)算演進(jìn)周期來(lái)解決全球范圍內(nèi)的重大問(wèn)題，從而讓生活更美好。
其次，在當(dāng)今世界，僅有幾家公司有能力實(shí)現(xiàn)摩爾定律的效益。逐一實(shí)現(xiàn)全新的制程節(jié)點(diǎn)變得愈加困難，成本也更加昂貴。僅僅是把設(shè)備安裝到已有晶圓廠中，就要花費(fèi)70億美元。這也意味著半導(dǎo)體制造業(yè)將繼續(xù)整合，因?yàn)樵絹?lái)越少的公司能承擔(dān)得起推進(jìn)摩爾定律的成本。英特爾每年都讓產(chǎn)品價(jià)格更低、性能更強(qiáng)。推進(jìn)摩爾定律的能力是我們的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
第三，摩爾定律帶來(lái)的不是一場(chǎng)競(jìng)賽。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)界確立高標(biāo)準(zhǔn)需要不同公司通力協(xié)作，因?yàn)樾g(shù)業(yè)有專攻。英特爾過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái)都是摩爾定律的引領(lǐng)者。目前，我們?cè)谥瞥碳夹g(shù)上擁有三年左右的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
英特爾的引領(lǐng)地位在新聞報(bào)道中似乎不太顯著。16nm、14nm、10nm、7nm，看起來(lái)像是一場(chǎng)賽馬。問(wèn)題在于，這些制程節(jié)點(diǎn)數(shù)字曾經(jīng)有著真實(shí)的物理意義，但現(xiàn)在已不是那么回事了。我們需要有一個(gè)指標(biāo)來(lái)描述某種制程的性能，為芯片設(shè)計(jì)者展現(xiàn)可用的晶體管密度。英特爾制程專家馬博（Mark Bohr）在今年以來(lái)的多個(gè)場(chǎng)合已經(jīng)描述了這樣一個(gè)指標(biāo)，并不斷闡釋他的見(jiàn)解。
這給我們提出了一個(gè)大疑問(wèn)：摩爾定律是否會(huì)終結(jié)？我們已經(jīng)看到，摩爾定律不會(huì)因?yàn)闊o(wú)用而結(jié)束，它的進(jìn)步也不會(huì)因?yàn)榻?jīng)濟(jì)效益不足而受阻。但物理學(xué)方面呢？摩爾定律是否意味著晶體管最終比原子還��？
誠(chéng)然，有一天我們可能會(huì)達(dá)到物理極限，但目前還看不到終點(diǎn)。記得在1990年，當(dāng)晶圓上的晶體管大小達(dá)到用以印刷它們的光的波長(zhǎng)（193nm）時(shí)，物理學(xué)界明確指出：我們不能再向前推進(jìn)了。
但是我們突破了那個(gè)挑戰(zhàn)：我們使用掩模圖形產(chǎn)生的干涉光柵進(jìn)行印刷，開發(fā)了計(jì)算型光刻技術(shù)和多重曝光。回想起來(lái)，193nm甚至稱不上是減速帶，我們目前的制程比當(dāng)時(shí)還要小20倍。這得益于我們持續(xù)的創(chuàng)新。比如目前在14nm制程中使用的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FinFET）和超微縮技術(shù)（hyper scaling）。升級(jí)版的超微縮技術(shù)已應(yīng)用在我們即將量產(chǎn)的10nm制程，而得益于這一新的工藝突破，我們可以不斷降低每百萬(wàn)晶體管的成本。
這一切是如何實(shí)現(xiàn)的？一如既往，英特爾通過(guò)發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)所在，各個(gè)擊破解決問(wèn)題，不斷突破各種障礙。最近，我們又迎來(lái)必須盡快突破的一個(gè)具體挑戰(zhàn)，那就是7nm制程。進(jìn)而我們發(fā)現(xiàn)，這些挑戰(zhàn)可能有多種備選解決方案。我們努力嘗試所有可能方案，直到找到一個(gè)最有效的方法。英特爾一直要求自己前瞻三代制程，這意味著要提前看到7-9年后的技術(shù)。目前，我們已著眼7nm和5nm制程。我們可能還無(wú)法確切知道哪種方案最適合5nm，但在這些挑戰(zhàn)中，英特爾矢志創(chuàng)新，生生不息。
我們對(duì)未來(lái)的信心不只限于制程研發(fā)，也包括我們獨(dú)一無(wú)二的設(shè)計(jì)和制造的整合優(yōu)勢(shì)，這讓我們?cè)趶?fù)雜的情況下加速創(chuàng)新發(fā)展，為客戶持續(xù)提供領(lǐng)先的產(chǎn)品。
所以，摩爾定律在任何可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)都不會(huì)終結(jié)。我們將繼續(xù)把新的制程工藝投入生產(chǎn)，并做好準(zhǔn)備迎接不斷增長(zhǎng)的代工業(yè)務(wù)。我們一直在進(jìn)步，英特爾作為行業(yè)和技術(shù)的引領(lǐng)者，將在改進(jìn)人們的生活方面繼續(xù)發(fā)揮重要作用。
查詢進(jìn)一步信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)官方網(wǎng)站https://newsroom.intel.cn/news-releases/press-release-2017-sep-19-03/。（作者：Stacy Smith，英特爾公司執(zhí)行副總裁，制造、運(yùn)營(yíng)與銷售集團(tuán)總裁）
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