新摩尔定律时代电子技术的创新蹊径

2010-02-03 17:31:26来源: 中国电子商情 关键字:新摩尔定律  CMOS  半导体产业  恩智浦  芯片

      多年来摩尔定律(Moore’sLaw)推动了产能提升,也带动了半导体产业惊人的发展。这驱动力创造了超快速数字处理器、宽带的提升及容量庞大的存储器,使得个人计算机、移动电话以及需要大量资料流量与储存空间的应用装置,生产力获得大幅提升。

      然而,IC产业的经济学和社会的进步正给半导体行业带来革命性转变。半导体产业正面临着双重挑战:一方面,利用先进CMOS技术开发SoC的成本飞涨;另一方面,体积的继续缩小将把摩尔定律推向末路。由此在半导体业界诞生了MorethanMoore,超越摩尔定律(或称新摩尔定律),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。在一些全新的平台上,如苹果电脑的iPhone、任天堂的Wii等等平台中,其核心处理器和应用处理器性能远远比不上多核的CPU,但是其多样化的、有趣的应用,却迷倒了全球成千万上亿的用户。

      同时,消费者所要求的附加价值不再是更多产的消费电子设备,而转变为成新型智能产品;全球老龄化趋势带来了对医疗设备和食品安全的需求;环保意识的提升需要智能“绿色”解决方案;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,以及许多其他应用,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”的技术包括模拟混合信号、高压和超低功耗等。向多技术设备的转变还将影响设计和架构方法、建模和特性及系统架构。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。

      因此数十年来主宰半导体制程技术的摩尔定律,将仅应用于有限的高容量领域。不过如果达到体积或经济可行性的界限,就是摩尔定律消失的时候。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。因此新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。

      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。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traditionalscaling,还是MoreMoore,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,而新摩尔定律MorethanMoore更是推动了CMOS的技术发展。

图1半导体技术的发展路线

新摩尔定律时代的机会和创新

      恩智浦半导体多重市场半导体事业部大中华区高级市场总监梅润平表示:“创新永远是半导体公司成功的必备条件。但我们在积极创新的同时,必须摒弃不顾成本与能力限制,一味追求极限速度的做法。只有如此,我们才能开发出更具效益的技术,从而实现为消费者提供更优质生活体验的最终目标。新摩尔定律体现了由仅仅关注CMOS向关注整合多重技术转变的发展趋势。此发展重心的转移不但为半导体制造商提供了新发展方式,同时也促进了一个广受关注的创新商业模式的发展。”他还举例解释了新摩尔定律如何和摩尔定律结合,图2所示一个智能系统中,处理器存储设计属摩尔定律的范畴,会继续沿着更小更强的方向发展,但是在整个芯片的设计中,还要考虑集成无线电、电源、传感器等模块,这样设计出的产品就是高价值智能系统。

图2摩尔定律与新摩尔定律相结合

     

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关键字:新摩尔定律  CMOS  半导体产业  恩智浦  芯片

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/0203/article_995.html
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