全球十大半导体公司如何在一颗芯片中集成1万亿个晶体管
回顾自1947年晶体管诞生至今，人类已实现了前所未有的技术飞跃。随着全球十大半导体公司如英特尔等的不断创新与发展，我们是否仍需更先进的晶体管？2022年，IEEE Electron Device Society举办了一场纪念活动，就此问题展开了深入探讨。
胡正明教授在会议上指出，尽管晶体管已经成为现代科技的基石，但我们仍然需要新的晶体管，因为它们能够带来全新的能力，如计算、高速通信和人工智能。同时，他强调晶体管广泛应用正在改变世界，同时半导体技术的演进不受材料和能源限制，而且IC使用较少材料且能变得越小、效率越高。
然而，研发新型晶体管面临重重挑战，无论是经济还是技术层面都有难题待解决。从1980年代动态功耗到2000年代静态功耗，再到现在Fin-FET的性能提升和功耗降低逐渐放缓，这些都是行业必须应对的问题。
为了克服这些挑战，业界正在采用环栅（GAA）制造新型晶体管，而英特尔则通过RibbonFET结构实现GAA，并展示了一种全环绕栅极堆叠式纳米片结构，该结构使用了厚度仅三个原子的2D通道材料，在室温下实现了近似理想的低漏电流双栅极结构晶体管开关。
除了3D封装技术，还有混合键合研究将功率密度和性能再次提升。此外，将多芯片互连中的材料换成无机材料以兼容不同工艺要求也是一个重要步骤。
虽然进一步缩小晶体管尺寸是一个巨大的挑战，但英特尔等企业依然投入研发并对未来抱持乐观态度。预计到2030年，一颗芯片中可达1万亿个晶体馆，这将彻底改变我们的生活方式。但要达到这一目标，还需要更多创新和突破。
