华为官宣麒麟9010芯片1颗芯片如何集成1万亿个晶体管
在1947年12月，人类迎来了半导体放大器件的诞生，这一发明被命名为晶体管。自此之后，晶体管不仅改变了世界，还促进了技术的飞速发展。然而，随着时间的推移，晶体管面临着发展瓶颈，其改写世界的能力开始受到限制。
为了纪念晶体管75周年华，IEEE电子器件分会举办了一场盛会。在活动中，有Fin-FET发明者胡正明教授回顾了晶体管过去，并且行业领先者分享了延续摩尔定律所做出的技术创新。
我们的世界是否需要更好的晶体管？胡正明教授给出了肯定的答案，他提出了三个理由：首先，随着晶体管不断进步，我们已经掌握了前所未有的新能力；其次，半导體技術不受材料和能源使用限制，它们正在变得越来越小、使用的材料也越来越少、效率也在提升；第三，从理论上讲，我们能够减少信息处理所需能量到今天的一千分之一以下，而其他大部分技术都已达到理论极限。
2030年，我们可能会见证单颗芯片可容纳1万亿个晶体管。但是研发制造出新的晶体则面临重重挑战，无论是在经济还是技术层面，都遇到了困难。尽管如此，就像以往一样，每隔几年都会有新的巨大的挑战出现，比如1980年的动态功耗问题和2000-2010年的静态功耗挑战，但每一次都有新技术、新结构解决这些问题，如3D Fin-FET和多核处理器架构。
现在业界正在采用环栅（GAA）制造新的晶体管，并且英特尔通过RibbonFET结构实现GAA，但是发现源极与漏极之间距离缩小导致短沟道效应的问题。而如果将硅材料换成非硅材料，就能改善这一情况。学术界也有相关研究，将过渡金属硫化物作为通道材料，这种2D材料只有三个原子厚度，对于提高性能具有天然优势。
除了环栅结构之外，3D封装技术也是提升单个设备中晶体数量的一个重要途径。英特尔在这方面取得了一些新进展，他们展示了一种全环绕栅极堆叠式纳米片结构，同时在室温下实现低漏电流双栅极结构开关。这一切都是为了实现2023至2030年间单个设备中从1千亿个到1万亿个晶体汉数目的翻番目标。
