中国芯片产业现状1颗芯片如何集成1万亿晶体管
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。随着时间的推移,我们对晶体管的需求日益增长,但其发展也面临瓶颈。如何延续摩尔定律成为当前科技界关注的话题。在纪念晶体管发明75周年之际,IEEE电子器件分会举办了一场活动,Fin-FET发明者胡正明教授以及行业领先者分享了在延续摩尔定律方面的技术创新。
我们是否还需要更好的晶体管?胡正明教授给出了肯定的答案,并提供了三个理由:首先,随着晶体管改进,我们掌握了新能力,如计算、高速通信、互联网等;其次,半导体技术广泛应用且不受材料和能源限制;再次,理论上信息处理能量可减少到今天水平的一千分之一以下。
2030年之前,将单颗芯片容纳1万亿个晶体管显然是现实挑战。研发新的晶体馆面临经济和技术上的困难,但英特尔等企业仍致力于持续研发,以期望未来能够实现这一目标。
通过3D封装技术提升单个设备中晶体管数量,以及采用环栅结构和2D材料作为通道材料都是可能的解决方案。此外,更小型化的互连密度与带宽也是实现这一目标的一部分。尽管进一步缩小晶体管尺寸是一项耗资巨大的人力物力的任务,但英特尔预计,从2023年到2030年,每个设备中的晶体馆数量将翻10倍,从1千亿增加到1万亿。这一目标依赖于业内领先企业不断投入研发并探索更多可行性技术。当一颗芯片中可以容纳1万亿个晶体馆时,我们世界又会变成什么样?