如何在芯片采购网站上找到集成1万亿晶体管的物品

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回顾晶体管的75年历史,探索延续摩尔定律的方法

2022年,晶体管诞生了75周年,这一小小的器件在过去75年里不断改写世界。然而,随着晶体管技术的发展进入瓶颈期,我们是否还能继续延续摩尔定律?为了纪念这一重要时刻,IEEE电子器件分会举办了一场活动,其中包括Fin-FET发明者胡正明教授对晶体管历史进行回顾,以及行业领先企业如英特尔分享他们在延续摩尔定律上的创新。

我们的世界是否还需要更好的晶体管?

胡正明教授给出了肯定的回答,并提供了三个理由:

随着晶体管技术的进步,我们获得了前所未有的新能力,如计算和高速通信、互联网、智能手机等。

晶体管广泛应用正在改变所有技术、工业和科学,而半导体技术不受其材料和能源使用限制。

理论上,信息处理所需能量可以减少到今天所需能量的千分之一以下。

2030年的目标:单颗芯片可容纳1万亿个晶体管

尽管研发新的晶体关面临经济和技术挑战,但我们仍然需要新的解决方案。业界正在采用环栅(GAA)制造结构来进一步缩小三维尺寸。英特尔最近展示了一种全环绕栅极堆叠式纳米片结构,该结构使用厚度仅为三个原子的2D通道材料,并实现了近似理想的低漏电流双栅极结构开关。

通过混合键合技术微缩互连间距至3微米,英特尔实现与系统级芯片连接相似的互连密度和带宽。此外,将多芯片互连工艺中的材料换成无机材料,以便于与封装厂兼容多种工艺要求。

虽然进一步微缩需求巨大财力和人力,但英特尔等企业持续投入研发,对未来抱有希望。预计从2023年到2030年,每个设备中将增加10倍,从1千亿个晶体管到1万亿个晶体管。这一目标需要业内领先企业持续创新尝试更多可行方案。

当一个芯片能够包含1万亿个晶体关时,我们将迎来怎样的世界?