半導(dǎo)體技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

全球半導(dǎo)體市場熱點正逐漸由CPU向AP轉(zhuǎn)移。目前Snapdragon、Exynos、OMAP等幾大應(yīng)用處理器主導(dǎo)市場，其中三星占據(jù)最大份額，未來產(chǎn)業(yè)格局又將如何分布?

鑒于智能設(shè)備中長期的增長情況，預(yù)計在未來幾年全球應(yīng)用處理器市場也將呈爆炸性增長。盡管2011年全球應(yīng)用處理器市場預(yù)計只有約100億美元，與CPU 400億美元的銷售額形成強烈反差，但研究機(jī)構(gòu)仍然大膽預(yù)測2015年全球應(yīng)用處理器市場將急劇擴(kuò)大至380億美元。與此同時，雖然智能設(shè)備出貨量已領(lǐng)先于PC，但應(yīng)用處理器的平均單價(ASP)為15美元，仍然只有處理器80美元的五分之一。我們預(yù)計全球應(yīng)用處理器市場未來五年復(fù)合增長率為49%，超過CPU的市場增長率，全球半導(dǎo)體市場正在經(jīng)歷一個從CPU到應(yīng)用處理器的重大轉(zhuǎn)移。

全球應(yīng)用處理器(AP)市場預(yù)期將呈爆炸性增長，這主要得益于智能設(shè)備的持續(xù)增長。Gartner公司、韓國產(chǎn)業(yè)銀行大宇證券預(yù)測2015年智能設(shè)備出貨量將增長至約20億臺，其中智能手機(jī)17億臺，平板電腦為3.2億臺。從數(shù)量上看，智能手機(jī)市場相當(dāng)于采用CPU的電腦市場的4~5倍。

應(yīng)用處理器朝著內(nèi)核數(shù)量不斷增加的方向(單核―雙核―四核處理器)穩(wěn)步發(fā)展，導(dǎo)致較高的平均單價同時也減少了每個晶圓所制造的芯片數(shù)量，例如一個12英寸晶圓只能制造出373片四核處理器，相對而言，同樣的晶圓可以生產(chǎn)出1,200片以上的單核處理器或者559片雙核處理器。事實上，一條產(chǎn)能為50,000片/月的生產(chǎn)線可以產(chǎn)出1.9億片單核處理器，或者是8,400萬片雙核處理器。因此，核心處理器的改進(jìn)需要大部分應(yīng)用處理器廠商提高產(chǎn)能。

此外，隨著ARM CPU處理器內(nèi)核由Cortex- A8到A9再到A15的不斷演進(jìn)，應(yīng)用處理器的運行速度也將得到進(jìn)一步提升，從1GHz、1.2GHz、1.5GHz、2.0GHz直到2.5GHz。再者，隨著2012年Windows 8的發(fā)布，應(yīng)用處理器將更有可能被PC所采用。

2012年下半年很可能在PC中開始運用應(yīng)用處理器，估計那時應(yīng)用處理器的最大運行速度將達(dá)到2.5GHz。特別是應(yīng)用處理器的價格僅僅是CPU的四分之一，低端PC設(shè)計將更有可能采用應(yīng)用處理器。

IBM半導(dǎo)體研發(fā)中心技術(shù)開發(fā)副總裁Percy Gilbert2月8日在“世界半導(dǎo)體東京峰會2012”發(fā)表了演講，他說，半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步為社會帶來了互聯(lián)網(wǎng)的普及等變革，今后還要繼續(xù)推進(jìn)該技術(shù)的發(fā)展。

不過，除了傳統(tǒng)技術(shù)之外，器件、制造及材料的技術(shù)革新變得不可或缺。同時，業(yè)務(wù)模式也要革新，IBM作為研發(fā)型半導(dǎo)體公司稱“合作”尤其重要，IBM的“共生系統(tǒng)”戰(zhàn)略不僅要聯(lián)手半導(dǎo)體廠商，還要與設(shè)備廠商、裝置及材料廠商合作，由此來分擔(dān)研發(fā)投資。

臺積電代表也在會上表示，邏輯電路尖端工藝的發(fā)展將繼續(xù)受到市場歡迎。公司現(xiàn)行28nm工藝，計劃2012年下半年將使20nm工藝量產(chǎn)化，2014年則將推進(jìn)到14nm工藝量產(chǎn)化。

同時，對“更摩爾”(More Moore)微細(xì)化以外追求差異化的“超摩爾”(More than Moore)的量產(chǎn)器件，也將推進(jìn)微細(xì)化以降低成本。SIA(美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會)于去年底在韓國首次公布了《2011ITRS》(2011年國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖)，對半導(dǎo)體設(shè)計和制造技術(shù)到2026年的發(fā)展作了預(yù)測。SIA總裁Brian Toohey說，路線圖的宗旨之一是遵循摩爾定律的發(fā)展速度，不斷縮小工藝尺寸、提高性能以滿足消費者的需求。

ITRS特別指出，DRAM將加速發(fā)展以因應(yīng)高端服務(wù)器、臺式游戲機(jī)復(fù)雜圖形的進(jìn)步。廣泛用于數(shù)碼相機(jī)、平板電腦和手機(jī)的Flash閃存近幾年內(nèi)也將快速發(fā)展，2016年將出現(xiàn)3D架構(gòu)產(chǎn)品。此外，也詳細(xì)介紹了連接器、開關(guān)、有關(guān)器件、材料以及射頻和模擬混合信號技術(shù)的未來革新。