半導(dǎo)體技術(shù)革新仍會(huì)繼續(xù)
[導(dǎo)讀]筆者日前參加了半導(dǎo)體電路技術(shù)國(guó)際會(huì)議“國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議（ISSCC 2011）”的會(huì)前東京發(fā)布會(huì)）。ISSCC不愧被譽(yù)為“半導(dǎo)體奧林匹克”的會(huì)議，有很多有趣的發(fā)表。如果可能的話(huà)，筆者希望介紹全部?jī)?nèi)容，但本文只能簡(jiǎn)單介
筆者日前參加了半導(dǎo)體電路技術(shù)國(guó)際會(huì)議“國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議（ISSCC 2011）”的會(huì)前東京發(fā)布會(huì)）。ISSCC不愧被譽(yù)為“半導(dǎo)體奧林匹克”的會(huì)議，有很多有趣的發(fā)表。如果可能的話(huà)，筆者希望介紹全部?jī)?nèi)容，但本文只能簡(jiǎn)單介紹一下“存儲(chǔ)器”、“高性能數(shù)字”、“成像器/MEMS/醫(yī)療/顯示器”及“未來(lái)技術(shù)（Technology Direction）”等領(lǐng)域的情況。
存儲(chǔ)器方面，NAND閃存的容量目前正以超過(guò)穆?tīng)柗▌t的速度，即3倍的年率不斷擴(kuò)大。本屆ISSCC上，除了東芝與美國(guó)晟碟（SanDisk）將共同就24nm工藝2bit/單元的64Gbit產(chǎn)品（論文序號(hào)11.1）發(fā)表演講之外，韓國(guó)三星電子還會(huì)介紹2Xnm工藝3bit/單元的64Gbit產(chǎn)品（11.8）。不僅是單個(gè)存儲(chǔ)器的發(fā)表，系統(tǒng)級(jí)別方面，東京大學(xué)等將帶來(lái)控制器及SSD的演講（論文序號(hào)11.4）。
關(guān)于新型非易失性存儲(chǔ)器ReRAM，臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院（ITRI）等將就隨機(jī)訪問(wèn)時(shí)間為7.2ns的4Mbit產(chǎn)品發(fā)表演講（論文序號(hào)11.2）。雖為非易失性存儲(chǔ)器，卻實(shí)現(xiàn)了與DRAM相當(dāng)?shù)母咚傩阅?。另外，索尼還會(huì)介紹寫(xiě)入速度為216MB/秒的4Mbit產(chǎn)品（論文序號(hào)11.7）。這一寫(xiě)入速度同樣“是以往的NAND閃存不可能實(shí)現(xiàn)的水準(zhǔn)”（ISSCC遠(yuǎn)東地區(qū)委員會(huì)），估計(jì)會(huì)受到人們的關(guān)注。
存儲(chǔ)器的高速接口電路方面，將會(huì)出現(xiàn)按照不同用途制定的獨(dú)特提案。比如，日本的慶應(yīng)義塾大學(xué)將就面向存儲(chǔ)卡用途將數(shù)據(jù)傳輸速度提高至12Gbit/秒的無(wú)線(xiàn)接口發(fā)表演講（論文序號(hào)28.5）。另外，三星電子還會(huì)介紹通過(guò)基于TSV（硅通孔）的超寬總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)12.8GB/秒數(shù)據(jù)傳輸速度的移動(dòng)DRAM（論文序號(hào)28.6）。
高性能數(shù)字領(lǐng)域方面，美國(guó)英特爾將就集成有歷史上最多的31億個(gè)晶體管的32nm工藝微處理器（開(kāi)發(fā)代碼名：Poulson）發(fā)表演講（論文序號(hào)4.8）。這種微處理器通過(guò)環(huán)形總線(xiàn)（Ring Bus）將共計(jì)54MB的片上緩存與8個(gè)處理器內(nèi)核連接在一起。而美國(guó)IBM將會(huì)介紹工作頻率提高至5.2GHz的45nm工藝處理器（論文序號(hào)4.1）。據(jù)稱(chēng)這是商用處理器首次超過(guò)5GHz的頻率。該處理器配備有4個(gè)處理器內(nèi)核與30MB緩存，晶體管數(shù)量為14億個(gè)。
估計(jì)實(shí)現(xiàn)GPU整合的微處理器同樣會(huì)受到人們的關(guān)注。英特爾將就32nm工藝處理器“Sandy Bridge”發(fā)表演講（論文序號(hào)15.1），該處理器集成有4個(gè)x86處理器、GPU、雙通道DDR3內(nèi)存控制器以及20Lane PCI Express接口。美國(guó)AMD（Advanced Micro Devices）將會(huì)介紹40nm工藝處理器“Zacate”（論文序號(hào)15.4），該處理器配備有兩個(gè)x86處理器（Bobcat內(nèi)核）、Radeon HD5000系列GPU、多媒體引擎、DDR3內(nèi)存控制器及4Lane PCI Express接口。
另外，中國(guó)將在本屆會(huì)議上首次發(fā)表高性能處理器的演講。中國(guó)科學(xué)院將針對(duì)65nm工藝8核處理器“Godson-3B”發(fā)表演講，該處理器的峰值性能可達(dá)到128GFLOPS（雙精度運(yùn)算），功耗為40W，實(shí)現(xiàn)了3.2GFLOPS/W的功耗效率（論文序號(hào)4.4）。
成像器/MEMS/醫(yī)療/顯示器方面，估計(jì)像素中內(nèi)置有能量采集（Energy Harvesting）電路的CMOS圖像傳感器（論文序號(hào)6.7），以及由振動(dòng)獲得電力的MEMS元件（論文序號(hào)6.9）等有關(guān)環(huán)保發(fā)電的演講將會(huì)受到關(guān)注。另外，在CMOS芯片上集成有顯示功能與拍攝功能的雙向有機(jī)EL顯示器（論文序號(hào)17.8），旨在將視線(xiàn)檢測(cè)功能整合到頭戴式顯示器內(nèi)。
日本近畿大學(xué)將介紹全球速度最快的1600萬(wàn)幀/秒背面照射型CCD（論文序號(hào)23.4）。通過(guò)采用背面照射與電荷遷移率倍增技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了支持超高速幀速率（Frame Rate）的高靈敏度。另外，佳能也會(huì)發(fā)表演講，介紹面向夜間拍攝等超高靈敏度用途，使用整個(gè)300mm晶圓的大尺寸CMOS圖像傳感器（論文序號(hào)23.5）。
未來(lái)技術(shù)方面，將受到關(guān)注的是WBAN（wireless body-area-network）用低功耗高靈敏度收發(fā)器（論文序號(hào)2.1）、可使監(jiān)控睡眠時(shí)腦電波活動(dòng)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小型化的SoC（論文序號(hào)2.2），以及低成本THz成像技術(shù)（論文序號(hào)2.5）等。還會(huì)有人介紹使用有機(jī)晶體管（p型五苯TFT），全球首次在柔性基板上形成8bit微處理器的事例（論文序號(hào)18.1）。這種微處理器集成有4000個(gè)晶體管，已確認(rèn)可在6V電源電壓下達(dá)到6Hz的運(yùn)行頻率。
估計(jì)半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)革新今后仍會(huì)繼續(xù)。（記者：木村 雅秀）
存儲(chǔ)器方面，NAND閃存的容量目前正以超過(guò)穆?tīng)柗▌t的速度，即3倍的年率不斷擴(kuò)大。本屆ISSCC上，除了東芝與美國(guó)晟碟（SanDisk）將共同就24nm工藝2bit/單元的64Gbit產(chǎn)品（論文序號(hào)11.1）發(fā)表演講之外，韓國(guó)三星電子還會(huì)介紹2Xnm工藝3bit/單元的64Gbit產(chǎn)品（11.8）。不僅是單個(gè)存儲(chǔ)器的發(fā)表，系統(tǒng)級(jí)別方面，東京大學(xué)等將帶來(lái)控制器及SSD的演講（論文序號(hào)11.4）。
關(guān)于新型非易失性存儲(chǔ)器ReRAM，臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院（ITRI）等將就隨機(jī)訪問(wèn)時(shí)間為7.2ns的4Mbit產(chǎn)品發(fā)表演講（論文序號(hào)11.2）。雖為非易失性存儲(chǔ)器，卻實(shí)現(xiàn)了與DRAM相當(dāng)?shù)母咚傩阅?。另外，索尼還會(huì)介紹寫(xiě)入速度為216MB/秒的4Mbit產(chǎn)品（論文序號(hào)11.7）。這一寫(xiě)入速度同樣“是以往的NAND閃存不可能實(shí)現(xiàn)的水準(zhǔn)”（ISSCC遠(yuǎn)東地區(qū)委員會(huì)），估計(jì)會(huì)受到人們的關(guān)注。
存儲(chǔ)器的高速接口電路方面，將會(huì)出現(xiàn)按照不同用途制定的獨(dú)特提案。比如，日本的慶應(yīng)義塾大學(xué)將就面向存儲(chǔ)卡用途將數(shù)據(jù)傳輸速度提高至12Gbit/秒的無(wú)線(xiàn)接口發(fā)表演講（論文序號(hào)28.5）。另外，三星電子還會(huì)介紹通過(guò)基于TSV（硅通孔）的超寬總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)12.8GB/秒數(shù)據(jù)傳輸速度的移動(dòng)DRAM（論文序號(hào)28.6）。
高性能數(shù)字領(lǐng)域方面，美國(guó)英特爾將就集成有歷史上最多的31億個(gè)晶體管的32nm工藝微處理器（開(kāi)發(fā)代碼名：Poulson）發(fā)表演講（論文序號(hào)4.8）。這種微處理器通過(guò)環(huán)形總線(xiàn)（Ring Bus）將共計(jì)54MB的片上緩存與8個(gè)處理器內(nèi)核連接在一起。而美國(guó)IBM將會(huì)介紹工作頻率提高至5.2GHz的45nm工藝處理器（論文序號(hào)4.1）。據(jù)稱(chēng)這是商用處理器首次超過(guò)5GHz的頻率。該處理器配備有4個(gè)處理器內(nèi)核與30MB緩存，晶體管數(shù)量為14億個(gè)。
估計(jì)實(shí)現(xiàn)GPU整合的微處理器同樣會(huì)受到人們的關(guān)注。英特爾將就32nm工藝處理器“Sandy Bridge”發(fā)表演講（論文序號(hào)15.1），該處理器集成有4個(gè)x86處理器、GPU、雙通道DDR3內(nèi)存控制器以及20Lane PCI Express接口。美國(guó)AMD（Advanced Micro Devices）將會(huì)介紹40nm工藝處理器“Zacate”（論文序號(hào)15.4），該處理器配備有兩個(gè)x86處理器（Bobcat內(nèi)核）、Radeon HD5000系列GPU、多媒體引擎、DDR3內(nèi)存控制器及4Lane PCI Express接口。
另外，中國(guó)將在本屆會(huì)議上首次發(fā)表高性能處理器的演講。中國(guó)科學(xué)院將針對(duì)65nm工藝8核處理器“Godson-3B”發(fā)表演講，該處理器的峰值性能可達(dá)到128GFLOPS（雙精度運(yùn)算），功耗為40W，實(shí)現(xiàn)了3.2GFLOPS/W的功耗效率（論文序號(hào)4.4）。
成像器/MEMS/醫(yī)療/顯示器方面，估計(jì)像素中內(nèi)置有能量采集（Energy Harvesting）電路的CMOS圖像傳感器（論文序號(hào)6.7），以及由振動(dòng)獲得電力的MEMS元件（論文序號(hào)6.9）等有關(guān)環(huán)保發(fā)電的演講將會(huì)受到關(guān)注。另外，在CMOS芯片上集成有顯示功能與拍攝功能的雙向有機(jī)EL顯示器（論文序號(hào)17.8），旨在將視線(xiàn)檢測(cè)功能整合到頭戴式顯示器內(nèi)。
日本近畿大學(xué)將介紹全球速度最快的1600萬(wàn)幀/秒背面照射型CCD（論文序號(hào)23.4）。通過(guò)采用背面照射與電荷遷移率倍增技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了支持超高速幀速率（Frame Rate）的高靈敏度。另外，佳能也會(huì)發(fā)表演講，介紹面向夜間拍攝等超高靈敏度用途，使用整個(gè)300mm晶圓的大尺寸CMOS圖像傳感器（論文序號(hào)23.5）。
未來(lái)技術(shù)方面，將受到關(guān)注的是WBAN（wireless body-area-network）用低功耗高靈敏度收發(fā)器（論文序號(hào)2.1）、可使監(jiān)控睡眠時(shí)腦電波活動(dòng)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小型化的SoC（論文序號(hào)2.2），以及低成本THz成像技術(shù)（論文序號(hào)2.5）等。還會(huì)有人介紹使用有機(jī)晶體管（p型五苯TFT），全球首次在柔性基板上形成8bit微處理器的事例（論文序號(hào)18.1）。這種微處理器集成有4000個(gè)晶體管，已確認(rèn)可在6V電源電壓下達(dá)到6Hz的運(yùn)行頻率。
估計(jì)半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)革新今后仍會(huì)繼續(xù)。（記者：木村 雅秀）
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