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摩尔定律5年内将失效 半导体行业地震

在经历50多年的不断小型化发展之后,晶体管体积将在2021年停止缩减。这是最新的2015国际半导体技术路线图(ITRS)得出的结论,意味着届时摩尔定律将不再有效。

本月初发布的这一路线图认为,在2021年之后,对公司来说继续缩微处理器中的晶体管不再经济,芯片制造商将使用其它手段提升晶体管密度,即从水平转为垂直,建立多层电路。

摩尔定律5年内将失效 半导体行业地震

一些人认为,这种变化可能意味着摩尔定律死亡的又一丧钟。而更加雪上加霜的是,这也是最后一份ITRS路线图。

代表着IBM、英特尔等公司且是ITRS关键赞助方的半导体行业协会(SIA)称,行业参与度降低以及企业参与其他计划的兴趣增强,是当前情况出现的主要原因。SIA将与半导体研究公司(SRC)合作为政府和行业资助的项目确定应该优先研发的项目。其他的ITRS成员将参与制定一个新的路线图。

美国IEEE Spectrum网站援引VLSI Research公司分析师Dan Hutcheson称,这种路线图的变化表面上看似乎所以无关紧要的行政管理上的变动,但是对于整个行业来说,无异于一个“一场重大破坏,或者说是地震。”

摩尔定律与ITRS路线图

1965年,英特尔联合创始人摩尔(Gordon Moore)观察到,集成电路中的元件集成度每12个月就能翻番。在对数据进行提炼和简化后,这一现象就被称作“摩尔定律”:单位芯片晶体管数量每12个月增长一倍。1975年,摩尔更新了摩尔定律,将半导体行业的发展周期从12个月增加至24个月。

但是,芯片开发是一个复杂过程,需要用到来自多家公司的器械、软件和原材料,实现摩尔定律描述的目标无法依靠侥幸。

为了确保厂商根据摩尔定律制定协同的时间表,整个行业就遵循了共同的技术发展路线图。1992年,英特尔、台积电、GlobalFoundries和IBM等厂商组成的行业组织SIA开始发布这种路线图。1998年,SIA与全球其他地区的类似组织合作,成立了“国际半导体技术路线图”(ITRS)组织。

时代变迁

但是在追求符合摩尔定律的道路上所面临的困难和成本问题,也导致行业出现大幅整合。Hutcheson估计,2001年全球有19家开发并生产配备最先进晶体管逻辑芯片的公司,但是到了今天只剩下4家:英特尔、台积电、三星和GlobalFoundries。IBM此前也属于这一行列,不过近期其芯片工厂卖给了GlobalFoundries。

Hutcheson称,这些公司拥有自己的路线图,也可以直接和他们的设备及原材料供应商进行交流。此外,他们之间的竞争也异常激烈:

他们不希望坐在一间屋子里,去谈论他们的需求是什么。

这有点像足球赛刚开始时还只是玩乐,到了季后赛就相当残酷了。

ITRS主席Paolo Gargini称,“整个行业已经变了”。已经不再自己生产芯片的半导体公司,如今依靠代工厂为他们带来先进的技术。此外,苹果、谷歌和高通等芯片买家和设计者,则日益主导着对未来芯片配置的要求。Gargini称:

曾经,半导体公司决定他们的半导体产品特点,如今已经不是这种情况了。

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