摩爾定律如何「續命」？高通、台積電、英特爾同台論「藝」

作者：DIGITIMES 韓丁

摩爾定律引領下的集成電路生產正在逼近物理定律的極限，晶片產業迫切需要注入新的活力。

創新與合作是永久的話題，通過解決散熱問題、尋找新材料與設計結構創新以及更大規模的合作，沿著摩爾定律的道路繼續向前推進。

11日，中國國際半導體技術大會（CSTIC 2018）如約在上海國際會議中心拉開帷幕。

今年CSTIC邀請FinFET發明家、微電子科學家胡正明教授、高通副總裁PR Chidi Chidamabaram、台積電業務發展副總裁張曉強以及英特爾技術與製造事業部副總裁Zhiyong Ma，就製造工藝、新材料等方面進行大會主題演講。

高通：推動5G呼籲擴大行業合作

半導體IC版圖繼續擴大。

高通副總裁PR Chidi Chidamabaram表示，移動平台繼續推動IC技術發展，預計2017年到2021年累計智慧型手機出貨量將超過85億支。

隨著智能移動平台技術的複雜性和規模，手機內置IC種類從5種增加到35種之多。

近期，除驍龍700晶片外，高通展示了其在德國和美國之間的5G網絡實驗，從原瀏覽下載速度4G均值的71Mbps提升到5G均值的1.4Gbps，延時均值從115毫秒降至4.9毫秒，利用5G速度開發更多全新的高速服務和應用，帶來更豐富的體驗。

但是，未來通信晶片在講求運算效能之際也將同時面臨移動設備的散熱問題，功率和性能將會受到溫度的影響。

他認為，這需要通過降低系統級功率的方式解決晶片溫控問題，如使用低溫隔熱墊片。

他認為，未來技術仍需要按比例縮小以同時滿足「功率、性能、面積、成本」（PPAC）的最佳方案。

但隨著技術節點微縮，將會導致成本上漲，從130納米到10納米[單位的統一]，其開發成本就由2億美元到15億美元，因此也使得有實力投資研發的企業驟減，已從29個減少至6個，將來可能會更少。

與IDM和代工廠的合作形式都還太小，企業需要更大規模「合作」才能繼續取得成功。

台積電：全方位途徑推進摩爾定律延伸

首獲英特爾院士稱號的華人半導體專家、台積電事業發展部副總裁張曉強表示，技術擴展需要導入更多創新材料和設計結構以實現最佳的效益。

而台積電也將採取全方位途徑繼續在推進摩爾定律發展過程中，求取晶片成本與效能的最佳平衡點。

他也提到，在靜態隨機存取存儲器（SRAM）中，隨著內存帶寬需求越來越具有挑戰性，計算引擎的數量將繼續增長。

SRAM未來仍將嵌入式存儲器扮演主要角色，其具備速度優勢以及與邏輯IC之間兼容特性，使得儘管MRAM、RRAM等新興存儲崛起，短期內仍將扮演互補角色不會取而代之。

對於FinFET次世代的發展，張曉強也提到對於負電容場效應電晶體(NCFET)的發展突破感到振奮。

NCFET是下一代基於鐵電鉿氧化物的電晶體構造，被外界視為可能是未來電晶體潛在技術。

英特爾：展現市場「老大」領先地位

英特爾技術與製造部副總裁Zhiyong Ma認為，數據是網際網路經濟中的石油，半導體市場的大趨勢是所有事物達到隨時隨地互聯互通，來到萬物互聯的時代。

根據世界半導體貿易（WSTS）統計，2016年全球半導體市場總銷售額共3389億元，亞洲地區為2084億美元，其中中國半導體消費額超過1075億美元，占全球總量32%。

近期，台積電和三星頻繁宣布10nm甚至是7nm工藝方面的量產進展，作為晶片製造商「老大」，英特爾不僅接連展示10nm晶片產品，且在以色列南部投資320億元擴建10nm製造工廠，計劃在今年開始擴建工廠，於2020年完成擴建並投產。

Zhiyong Ma認為，材料創新是下一個新機遇。

利用新材料和技術，如應變矽和高K金屬柵極（HKMG），提高IC性能和功能，英特爾也在連接帶導入新的材料元素如鈷來代替銅。

他也展現英特爾在技術領先的市場優勢，幾乎每個技術節點都領先競爭對手至少三年。