線寬微縮總有極限 集成電路仍有發(fā)展空間

 2018年三星、臺(tái)積電將量產(chǎn)7nm工藝，未來(lái)的5nm甚至3nm工藝也露出了曙光，預(yù)計(jì)在2020年之后開(kāi)始量產(chǎn)。多年來(lái)業(yè)界一直在追求半導(dǎo)體工藝不斷降低線寬，不過(guò)在FinFET晶體管技術(shù)發(fā)明人胡正明教授看來(lái)，線寬微縮總有極限，可以從其他方面推進(jìn)集成電路發(fā)展，比如能耗方面依然有1000倍的降低空間。

FinFET技術(shù)發(fā)明人

胡正明是美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校教授，IEEE院士、美國(guó)工程院院士、中科院外籍院士，他是FinFET工藝的發(fā)明人，也是FD-SOI工藝的發(fā)明人，在半導(dǎo)體工藝上是權(quán)威人士。此前在出席兆易集成電路科技館開(kāi)館儀式上，胡正明教授接受了中國(guó)電子報(bào)的采訪，談到了半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展方向等問(wèn)題。

“集成電路的發(fā)展路徑并不一定非要把線寬越做越小，現(xiàn)在存儲(chǔ)器已經(jīng)朝三維方向發(fā)展了。當(dāng)然我們希望把它做得更小，可是我們也可以采取其他方法推進(jìn)集成電路技術(shù)的發(fā)展，比如減少芯片的能耗。這個(gè)方向芯片還有1000倍的能耗可以降低。線寬的微縮總是有一個(gè)極限的，到了某種程度，就沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，驅(qū)動(dòng)人們把這條路徑繼續(xù)走下去。但是我們并不一定非要一條路走到黑，我們也可以轉(zhuǎn)換一個(gè)思路，同樣可能實(shí)現(xiàn)我們想要達(dá)到的目的。”胡正明表示。

“任何一種產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展到一定程度，成本都是不可能如以前的芯片產(chǎn)業(yè)那樣持續(xù)呈指數(shù)級(jí)地不停降低下去。今后很可能芯片成本不再會(huì)像以前那樣下降得那么快了，但是至少要做到成本不增加。”胡正明說(shuō)。

從胡教授的表態(tài)來(lái)看，半導(dǎo)體工藝的線寬微縮總有一個(gè)極限，這也意味著指導(dǎo)半導(dǎo)體業(yè)界發(fā)展50多年的摩爾定律終歸有失效的時(shí)候，目前公認(rèn)的說(shuō)法是3nm以下就不再起作用了。不過(guò)線寬微縮只是集成電路發(fā)展的一個(gè)方向，集成電路依然有別的突破口。

胡正明教授現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)的是集成電路的功耗，認(rèn)為這個(gè)方向上依然有1000倍的降低空間。試想一下，我們今天使用的高性能CPU、GPU的TDP功耗分別在65-95W、150-250W之間，別說(shuō)降低1000倍了，哪怕未來(lái)幾年降至1/10，這也是革命性的進(jìn)步了。