“新摩爾定律”漸行漸近 催生需求驅(qū)動(dòng)型創(chuàng)新革命

引言：半導(dǎo)體行業(yè)正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者所要求的附加價(jià)值不再是更多產(chǎn)的消費(fèi)電子設(shè)備，而轉(zhuǎn)變?yōu)槌尚滦椭悄墚a(chǎn)品；全球老齡化趨勢帶來了對醫(yī)療設(shè)備和食品安全的需求；環(huán)保意識的提升需要智能“綠色”解決方案；交通領(lǐng)域，IC創(chuàng)新可確保安全、克服交通擁堵，還可為在路上的人們提供實(shí)時(shí)信息、娛樂和服務(wù)……要適應(yīng)已截然不同的經(jīng)濟(jì)狀況，就必須采取創(chuàng)新戰(zhàn)略，創(chuàng)新的重點(diǎn)也將從生產(chǎn)力轉(zhuǎn)向優(yōu)質(zhì)生活收益……

幾十年來，摩爾定律的生產(chǎn)力效益一直是半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，由此催生了超快速數(shù)字處理器、更寬帶寬，以及大幅提升數(shù)據(jù)傳輸量大、存儲量大的應(yīng)用(如PC、手機(jī)等)的生產(chǎn)力所需的超大存儲器。然而，IC產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會的進(jìn)步正給半導(dǎo)體行業(yè)帶來革命性轉(zhuǎn)變。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正面臨著雙重挑戰(zhàn)：一方面，利用先進(jìn)CMOS技術(shù)開發(fā)SoC的成本飛漲；另一方面，體積的繼續(xù)縮小將把摩爾定律推向末路。

同時(shí)，消費(fèi)者所要求的附加價(jià)值不再是更多產(chǎn)的消費(fèi)電子設(shè)備，而轉(zhuǎn)變?yōu)槌尚滦椭悄墚a(chǎn)品；全球老齡化趨勢帶來了對醫(yī)療設(shè)備和食品安全的需求；環(huán)保意識的提升需要智能“綠色”解決方案；交通領(lǐng)域，IC創(chuàng)新可確保安全、克服交通擁堵，還可為在路上的人們提供實(shí)時(shí)信息、娛樂和服務(wù)……這些應(yīng)用，以及許多其他應(yīng)用，通常都是通過整合現(xiàn)有CMOS技術(shù)和“新摩爾定律“的技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的——“新摩爾定律“的技術(shù)包括模擬混合信號、高壓和超低功耗等。向多技術(shù)設(shè)備的轉(zhuǎn)變還將影響設(shè)計(jì)和架構(gòu)方法、建模和特性及系統(tǒng)架構(gòu)。最終，現(xiàn)有的聯(lián)合研發(fā)模式將發(fā)生改變，新的生態(tài)系統(tǒng)將形成。

從CMOS驅(qū)動(dòng)的技術(shù)融合到技術(shù)多樣化的革命性轉(zhuǎn)變，為半導(dǎo)體制造商帶來了新的差異化途徑，以及更誘人的新業(yè)務(wù)機(jī)遇。 只有擁有多技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的廠商，以及恩智浦半導(dǎo)體之類的生態(tài)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)者，才能在這些新興市場占據(jù)一席之地。

從生產(chǎn)力到優(yōu)質(zhì)生活的革命性轉(zhuǎn)變

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是個(gè)相對年輕的產(chǎn)業(yè)，自摩爾定律首次預(yù)測硅片上晶體管的數(shù)量每18個(gè)月翻一番以來，半導(dǎo)體設(shè)備制造商一直追求的都是生產(chǎn)力收益。事實(shí)證明，這一定律確實(shí)沒錯(cuò)。生產(chǎn)率已經(jīng)降低了晶體管的成本，以至于如今消費(fèi)應(yīng)用所需支付得起的SoC可能包括幾億個(gè)晶體管。這一巨大的生產(chǎn)力收益成就了今天我們隨處可見的電子應(yīng)用。

現(xiàn)在摩爾定律走向末路了么？回答是否定的，但是生產(chǎn)時(shí)晶體管的密度增加了，開發(fā)相應(yīng)工藝的成本也隨之增加。結(jié)果是，如今最成本經(jīng)濟(jì)的IC解決方案不一定基于市場上最小(也最昂貴)的CMOS技術(shù)。

航空業(yè)也上演了從性能到經(jīng)濟(jì)學(xué)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品開發(fā)這一轉(zhuǎn)變。革命型的協(xié)和客機(jī)(Concorde)數(shù)十年來速度不斷加快，盡管最高時(shí)速打破記錄高達(dá)每小時(shí)2000公里，還是沒能成為空中客機(jī)的新標(biāo)準(zhǔn)。從巴黎飛到紐約，Concorde僅需3個(gè)小時(shí)，本以為Concorde將因此設(shè)定新的行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)。然而，經(jīng)濟(jì)學(xué)法占了單純性能的上風(fēng)——過度油耗造成機(jī)票價(jià)格上漲，高到難以承受的地步，最終Concorde只能藏于博物館。

航空業(yè)平均速度為每小時(shí)1000公里，這就是它的經(jīng)濟(jì)學(xué)平衡點(diǎn)，這一速度已經(jīng)保持多年，迄今未變。

這是否意味著航空業(yè)創(chuàng)新的終結(jié)呢？恰恰相反。創(chuàng)新轉(zhuǎn)向?yàn)槌丝?、機(jī)組人員和航線提供其他價(jià)值，而不僅僅是速度。飛機(jī)變得更安全、更舒適、更成本經(jīng)濟(jì)、油耗更低、噪音更低。

恩智浦預(yù)計(jì)半導(dǎo)體行業(yè)也會發(fā)生類似的轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新將從生產(chǎn)力轉(zhuǎn)向優(yōu)質(zhì)生活收益。和航空業(yè)類似，對于生活(生命)來說，還有比速度更重要的事情。

因此，主宰半導(dǎo)體工藝技術(shù)數(shù)十年的摩爾定律仍將在少數(shù)高產(chǎn)量領(lǐng)域發(fā)揮作用。一旦物理功能與經(jīng)濟(jì)可行性交匯平衡，它將不復(fù)存在。

社會趨勢推動(dòng)新摩爾定律技術(shù)的發(fā)展

社會發(fā)展趨勢為節(jié)能消費(fèi)電子產(chǎn)品、照明產(chǎn)品、醫(yī)療診斷設(shè)備、食品安全和交通管理系統(tǒng)領(lǐng)域提供先進(jìn)IC的廠商帶來了巨大的商機(jī)。

這些市場的成長并未因經(jīng)濟(jì)放緩而止步。因?yàn)槎鄶?shù)芯片創(chuàng)新可帶來可觀的投資回報(bào)(ROI)；與降低能耗、減少醫(yī)療開支、減少交通擁堵帶來的經(jīng)濟(jì)損失相比，產(chǎn)品成本很容易被扳平。這樣，在半導(dǎo)體領(lǐng)域，真正由需求驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新可以自己為自己買單。

創(chuàng)造定制化解決方案

如今市場越來越復(fù)雜，要求針對特定應(yīng)用領(lǐng)域制定優(yōu)化的解決方案。這就需要OEM、半導(dǎo)體廠商以及生態(tài)系統(tǒng)中的更多成員，進(jìn)行更精誠的合作。

這將有助于加速創(chuàng)新，讓OEM有更多機(jī)會構(gòu)建差異化優(yōu)勢。從初期就開始協(xié)同合作，可以確保IC與OEM產(chǎn)品的完美整合，縮短開發(fā)時(shí)間與成本，盡早進(jìn)入市場。

峰力聽力(Phonak)與恩智浦的合作就是一個(gè)很好的例子。峰力聽力采用恩智浦的超低功率無線技術(shù)，共同開發(fā)新一代的助聽器。這種磁感應(yīng)技術(shù)不僅功耗低，也不會與身體組織互相作用，有別于傳統(tǒng)的射頻無線電。由于峰力聽力與恩智浦在研發(fā)階段就進(jìn)行了真正意義上的合作，才得以快速開發(fā)產(chǎn)品，也更容易進(jìn)入市場。我們著重于提供定制化零件，并讓客戶更主動(dòng)地參與研發(fā)過程，因此能夠提供成功商用的產(chǎn)品，并藉此獲得絕佳的市場機(jī)會。

游戲規(guī)則仍然是：創(chuàng)新

半導(dǎo)體市場競爭十分激烈，毛利持續(xù)下降，投入超過20%的銷售收入的進(jìn)行研發(fā)工作已經(jīng)不再必要。不過出于成本考慮而暫緩創(chuàng)新，是行不通的。

我們很清楚，不論是先進(jìn)的CMOS SoC，或是漸行漸近的新摩爾定律的應(yīng)用，創(chuàng)新都將繼續(xù)扮演半導(dǎo)體行業(yè)的驅(qū)動(dòng)力。要適應(yīng)已截然不同的經(jīng)濟(jì)狀況，就必須采取創(chuàng)新戰(zhàn)略。

業(yè)界必須采取更靈巧的方式進(jìn)行創(chuàng)新。創(chuàng)新不能恪守 CMOS 藍(lán)圖的既有路線，而必須通過現(xiàn)有及新興技術(shù)有創(chuàng)意的結(jié)合，創(chuàng)造專為客戶量身訂制的智能解決方案?；诙嘀丶夹g(shù)(新摩爾定律)的應(yīng)用趨勢有助于創(chuàng)新，并且不需要先進(jìn)CMOS技術(shù)昂貴的開發(fā)成本。

采用更靈巧的創(chuàng)新方式，也代表我們可以與客戶合作，創(chuàng)造量身打造的解決方案，并可降低成本，加速上市時(shí)間。采用更聰明的創(chuàng)新方式，還意味著我們需要將合作擴(kuò)展到更廣大的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，包括各個(gè)機(jī)構(gòu)、大學(xué)、政府以及標(biāo)準(zhǔn)化組織。

創(chuàng)新仍將是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成功的必備條件，只不過這不是唯一的出路。公司若愿意追隨創(chuàng)新趨勢，抽身于不顧成本及功耗極限地對速度的無盡追求，將有機(jī)會創(chuàng)造利潤客觀的技術(shù)，不僅受益于公司自身，并最終受益于整個(gè)社會。