IMEC乐观展望2010全球半导体产业

2009-12-18 09:00:03来源: IMEC

     半导体业在摩尔定律推动下进步,如今又呈现一个More than Moore,超越摩尔定律(或称后摩尔定律),究竟两者有何不同以及如何来理解,发表一些浅见供业界参考。

    首先是众所周知的摩尔定律,即每18个月芯片上的晶体管数量增加一倍,有个前提在同样的功耗下,否则就失去意义。由此实际上表示工业发展的思路,主要依靠缩小尺寸来增加晶体管的密度是首选。之前几十年来,并未遇到阻碍,半导体业就是如此成长。然而,到2000年之后,工业才明确提出,芯片内的尺寸不是越小越好,如英特尔的奔腾处理器,当主频继续升高时,发现漏电流急速上升,表明此条路已无法走下去,奔腾4时代的终止。英特尔首先改变策略,提出要降低功耗及扩大处理器的功能,而几乎放弃单纯追求主频的提高,导致迅驰双线程及现在的多核处理器诞生,07年高k金属材料的创新达到了新的高度。由此在半导体业界诞生了More than Moore,超越摩尔定律的摡念,即芯片发展要追求功耗下降及综合功能的提高,实际上转向更加务实的满足市场的需求。业界有人把More than Moore,称之为后摩尔定律是正确的,反映两者之间,有不同但又有联系。

    到今天来看,摩尔定律的寿终正寝,可能在16纳米时,即2016-2018年左右,可以理解为即便到那时尺寸还能缩小下去(技术上可行),但是由于经济上成本太高,自然就很少被人采用。不过半导体业在任何时候,降低功耗,减少成本及提高功能总是正确的。因此后摩尔定律可能在这个时代更为适用,因为对于客户来讲,并不会去关心芯片里面究竟是多少纳米尺寸。

    正值2009年年末,我们不难发现全球半导体产业的销售额正在不断上升,库存也在不断下降,产量已经恢复到2008年金融风暴之前的水平。但是,没有人能够确定此次的复苏是否只是暂时性,因此,多数半导体厂商对未来表示乐观的同时,仍旧采取谨慎小心的态度,在保持fab接近满产的情况下,不再扩大产能。

    回顾过去,金融危机并没有推迟半导体的发展路线,但是却改变了产业的格局,有的整合,有的破产,无论大、小公司不得不降低成本,节省开支,投资额则相对减少。比较明显的是体现在设备供应公司,2009年上半年订单锐减,导致一些设备公司出现零订单的局面,对整个设备业造成巨大打击。

    研发仍旧是关键

    反观过去几次金融风暴(如2002年),持续研发对于各家公司来说,是快速从危急中复苏的关键手段。然而,此次的危机使得一些公司降低了研发的支出。

    IMEC目前正在做一项预竞争研究,即与半导体制造商、设备及材料商一起合作,就研发的外购部分、成本及风险进行调研,此项研究对于一些创新公司极具吸引力,提供了一个高效低成本产品竞争方案。

    目前整个半导体产业正在探索两条道路:一种是继续缩小尺寸traditional scaling,还是More Moore,后摩尔定律,注重功耗降低及性价比的提高。尤其是新材料的开发会使产业更加创新发展,朝着更小尺寸、更高密度发展,而后摩尔定律More than Moore更是推动了CMOS的技术发展。

    后摩尔定律仍有很长一段路要走

    22nm技术节点及以下的的CMOS技术仍旧面临巨大的研发挑战,但是我们正在寻求更快更好的解决方案。高密度固态存储设备的需求不断增加,必将需要集成密度成指数级增加。

    2D scaling是增加集成密度的首要方法。但是考虑到技术挑战,单靠2D scaling无法推动技术发展。幸运的是,3D集成技术已逐渐成熟,2D scaling与3D集成的联合,使我们与摩尔定律保持同步。

    乐观与谨慎

    究竟2010年产业将如何发展?目前的复苏是长久性的,还是暂时性的?多重迹象表明,产业正处于复苏阶段,但是仍旧非常脆弱,可能与全球经济的大环境紧密相关。

    尽管2010年将是极具挑战性的一年,但是相信对于创新公司来说,机遇与挑战并存。研发的持续投入以及新兴市场的开发对于未来必定会有所帮助。

关键字:半导体  摩尔定律

编辑:金继舒 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2009/1218/article_2077.html
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