實驗室搬運公司-實驗室儀器搬運公司-儀器設(shè)備搬運
2021-05-18
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亞瑟半導(dǎo)體設(shè)備安裝(上海)有限公司
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實驗室搬運公司-實驗室儀器搬運公司-儀器設(shè)備搬運近日,據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備搬運消息,科技體制改革和創(chuàng)新體系建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組第十八次會議5月14日在北京召開。會議專題討論了面向后摩爾時代的集成電路潛在顛覆性技術(shù)。50年前,Gordon Moore提出了集成電路特征尺寸隨時間按照指數(shù)規(guī)律縮小的法則,被稱為“摩爾定律”。在50年間,半導(dǎo)體行業(yè)蓬勃發(fā)展,人類社會飛速進入信息時代,同時在半導(dǎo)體工業(yè)界也誕生了一大批巨無霸企業(yè),比如Intel和Qualcomm等等。近來,隨著半導(dǎo)體制程特征尺寸縮小越來越困難,摩爾定律是否已經(jīng)到達極限成為半導(dǎo)體業(yè)界乃至整個社關(guān)注的問題。我們打算在接下來的幾篇文章里探討摩爾定律的源頭,現(xiàn)狀以及未來。
從1958年Jack Kilby發(fā)明的只包含一個雙極性晶體管、三個電阻和一個電容的集成電路到現(xiàn)如今動輒十億個晶體管的處理器芯片,短短五十幾年的時間集成電路產(chǎn)業(yè)以歷史上節(jié)奏飛速發(fā)展。2014年,半導(dǎo)體生產(chǎn)商共生產(chǎn)制造了250 quintillion(十億個十億,十的18次方)個晶體管,也就是說去年一年中,平均每秒生產(chǎn)出8 trillion(萬億)個晶體管。更重要的是作為目前人類科技成果之一,各種各樣的集成電路不停地升級降價、再升級再降價從而以相對低廉的價格讓這項成果為普羅大眾所共同享有。這一產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗法則摩爾定律也因此為大家所熟知。曾聽過一個不恰當(dāng)?shù)谋确剑喝绻嚬I(yè)也是按照半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的玩法,不妨想象一下您可以用多么低廉的價格購買到性能神到飛起的汽車。摩爾定律以平均每年46%的“成長”速率往前推進,而洲際旅行的速度從1900年大型遠洋輪船的35公里每小時左右,上升至1958年波音707的885公里每小時,平均漲幅為每年5.6%。但在之后很長一段時間里巡航速度基本上保持不變,波音787只比707快了幾個百分點。從1973年到2014年,美國新乘用車(即使在排除SUV和皮卡之后)的燃料轉(zhuǎn)換效率每年僅提升2.5%,從13.5升到37英里每加侖(即油耗從17.4升每百公里降到6.4升每百公里)。摩爾定律背后的邏輯是:半導(dǎo)體行業(yè)需要以一個合適的速度增長以實現(xiàn)利潤上世紀(jì)60年代,摩爾發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體晶體管制程發(fā)展的速度對于一個半導(dǎo)體廠商至關(guān)重要。隨著制程的進化,同樣的芯片的制造成本會更低,因為單位面積晶體管數(shù)量提升導(dǎo)致相同的芯片所需要的面積縮小。所以制程發(fā)展速度如果過慢,則意味著芯片制作成本居高不下,導(dǎo)致利潤無法擴大。另一方面,如果孤注一擲把所有的資本都用來發(fā)展新制程,則風(fēng)險太大,一旦研發(fā)失敗公司就完蛋了。摩爾發(fā)現(xiàn)當(dāng)時市場上成功的半導(dǎo)體廠商的制程進化速度大約是每年半導(dǎo)體芯片上集成的晶體管數(shù)量翻倍,于是寫了論文告訴大家這個發(fā)展速度是成本與風(fēng)險之間一個良好的折中,半導(dǎo)體業(yè)以后發(fā)展可以按照這個速度來。摩爾定律背后的終極推動力其實是經(jīng)濟因素。時至今日,摩爾定律“投資發(fā)展制程-芯片生產(chǎn)成本降低-用部分利潤繼續(xù)投資發(fā)展制程”的邏輯對于半導(dǎo)體巨頭依然有效。Intel的執(zhí)行副總Bill Holt在ISSCC 2016的主題演講中比較了兩種情況下的處理器芯片生產(chǎn)成本,一種是十年內(nèi)每年都利用部分利潤根據(jù)摩爾定律的速度發(fā)展新制程(下圖左),另一種是在十年內(nèi)一直使用相同的舊制程(下圖右)。比較的結(jié)果是,十年內(nèi)按照摩爾定律發(fā)展新制程所生產(chǎn)的芯片成本與一直使用舊制程生產(chǎn)的芯片成本相比低了六成。所以說推動摩爾定律的是經(jīng)濟學(xué)。