蘋果和臺積電研究給科技領(lǐng)域探索出新道路，摩爾定律并不是唯一發(fā)展路線

世界上最先進的半導(dǎo)體研究公司Imec最近在比利時安特衛(wèi)普舉行的未來峰會上分享了其"1納米以下 "硅和晶體管路線圖。該路線圖讓我們大致了解了到2036年，該公司將與臺積電、英特爾、三星和ASML等行業(yè)巨頭合作，在其實驗室中研究和開發(fā)下一個主要工藝節(jié)點和晶體管架構(gòu)的時間表。

該路線圖包括突破性的晶體管設(shè)計，從將持續(xù)到3納米的標準FinFET晶體管，到2納米和A7(7埃)的新的門控全方位(GAA)納米片和叉片設(shè)計，然后是A5和A2的CFET和原子通道等突破性設(shè)計。需要提醒的是，10個埃等于1納米，因此Imec的路線圖包括了次 "1納米 "工藝節(jié)點。

你可能沒有聽說過大學間微電子中心(imec)，但它是世界上最重要的公司之一，與臺積電和EUV工具制造商ASML等更知名的公司并列。雖然以半導(dǎo)體研究為重點的imec沒有大張旗鼓地運作，但它作為半導(dǎo)體行業(yè)的基石，將英特爾、臺積電和三星等激烈的競爭對手與ASML和應(yīng)用材料公司等芯片工具制造商聚集在一起，更不用說Cadence和Synopsys等同樣關(guān)鍵的半導(dǎo)體軟件設(shè)計公司(EDA)，在一個非競爭性的環(huán)境中。這種合作使這些公司能夠定義下一代工具和軟件，它們將用于設(shè)計和制造為世界提供動力的芯片。

在設(shè)計芯片和制造芯片的工具的復(fù)雜性和成本大幅增加的情況下，標準化的方法變得越來越重要。Imec還與英特爾或臺積電等客戶合作，研發(fā)可用于其最新處理器的新技術(shù)。該公司還因與其長期合作伙伴ASML合作，幫助開拓EUV技術(shù)而聞名。

最后，所有領(lǐng)先的芯片制造商都使用來自少數(shù)關(guān)鍵工具制造商的大部分相同設(shè)備，因此某種程度的標準化是必要的。然而，這需要在部署前十年開始研發(fā)工作，這意味著與AMD、英特爾和Nvidia等公司的近期產(chǎn)品路線圖相比，IMEC的路線圖可以讓我們對半導(dǎo)體行業(yè)即將出現(xiàn)的進步有更長遠的看法。事實上，如果沒有imec提前數(shù)年開展的合作工作，這些產(chǎn)品中的許多甚至不可能出現(xiàn)。

芯片是手機、電腦等各種智能產(chǎn)品的心臟，在科技時代，掌握了芯片的核心制造技術(shù)在科技界就會擁有絕對的話語權(quán)，于是世界各國開始大力發(fā)展半導(dǎo)體行業(yè)。我國雖然在半導(dǎo)體領(lǐng)域起步較晚，但始終沒有放棄對芯片半導(dǎo)體行業(yè)的探索。

眾所周知，芯片是由眾多的晶體管組成，一顆小小的芯片承載了數(shù)十億的晶體管，其中的技術(shù)含量自然不言而喻。

芯片技術(shù)的發(fā)展一直遵循著摩爾定律，它是指在單位面積可容納的晶體管數(shù)量。摩爾定律指出，每隔18個月單位面積的晶體管數(shù)擴大一倍，芯片的性能提升也隨之提升一倍，這也是電子產(chǎn)品更新?lián)Q代快的重要因素。

不過自從進入5納米技術(shù)之后，芯片的技術(shù)發(fā)展似乎遇到了瓶頸，高精度芯片的發(fā)展開始止步不前，智能手機的性能提升也越來越不明顯。3納米芯片的量產(chǎn)計劃也一再往后推遲，甚至原計劃生產(chǎn)3納米工廠直接開始生產(chǎn)5納米芯片，全球芯片技術(shù)陷入了僵局。

蘋果、三星和華為等科技大廠也不得不考慮一個問題：芯片制程技術(shù)越高，成本也會增加，產(chǎn)品的價格也會水漲船高，高價格的產(chǎn)品不會在市場獲得太好的銷量。再加上現(xiàn)在3nm技術(shù)仍不成熟，芯片的良品率更低，從臺積電的客戶來看，大家更愿意選擇性價比更高、技術(shù)更成熟的5納米和7納米。

芯片進入5納米制程之后，摩爾定律逐漸開始不適用向高精度發(fā)展。業(yè)內(nèi)人士開始紛紛探索新的發(fā)展方向，其中臺積電通過3D封裝技術(shù)實現(xiàn)了在7nm制程工藝中將晶體管數(shù)量增加到了600億顆，在數(shù)量和性能上遠超目前頂尖的5nm芯片，而且發(fā)熱量和能耗有了極大的改善。

除此之外，蘋果公司也探索出一種新的思路，將兩塊M1 Max芯片通過技術(shù)手段進行疊加，出現(xiàn)了性能超群的M1 UItra芯片。

蘋果和臺積電研究給科技領(lǐng)域探索出新的道路，摩爾定律并不是唯一的發(fā)展路線，于是英特爾，三星和臺積電等十大科技巨頭成立了“小芯片聯(lián)盟”，旨在推出一種Chiplet芯片互聯(lián)標準Ucle。

在小芯片聯(lián)盟中，沒有任何一家大陸企業(yè)，他們的目的就是打造一個新的芯片聯(lián)盟，完善一個新的芯片生態(tài)壁壘，從芯片技術(shù)領(lǐng)域，徹底將大陸企業(yè)排除在外，在全新的芯片技術(shù)方面仍然不給我們機會。

不要以為將中國排除在外就萬事大吉了，我國在科技領(lǐng)域的成就早已今時不同往日了，國內(nèi)知名學府清華大學已經(jīng)實現(xiàn)了小尺寸晶體管技術(shù)的突破，并首次實現(xiàn)了亞1納米柵極長度的晶體管具有良好的電學性能。

小芯片聯(lián)盟的建立雖然對國內(nèi)芯片行業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)，但同時也激起了國人的斗志。據(jù)了解，我國已經(jīng)制定了屬于自己的chiplet標準草案，可以繞開小芯片聯(lián)盟，這項標準將會在年底完成技術(shù)驗證，甚至比十大巨頭的UCle標準還要更早。