“繼續(xù)向下推進(jìn)新的制程節(jié)點(diǎn)正變得越來越困難,我不知道它(摩爾定律)還能持續(xù)多久。” 在與IMEC首席執(zhí)行官Luc van den Hove的訪談中,戈登·摩爾如是說。
作為世界領(lǐng)先的獨(dú)立納米技術(shù)研究中心,5月24日~25日,在比利時(shí)布魯塞爾舉辦的2016ITF(IMEC全球科技論壇)上,IMEC再一次將對(duì)摩爾定律的討論定為一個(gè)重要主題。
不能否認(rèn)的是,摩爾定律正在逐漸走向極限。業(yè)界對(duì)于未來技術(shù)如何發(fā)展,早已有了“More Moore”(繼續(xù)推進(jìn)摩爾定律)和“More than Moore”(超越摩爾定律)的討論。隨著兩條路的同時(shí)推進(jìn),聽一聽I(yíng)MEC上各位大咖的論述,也許能讓撥開未來迷霧變得更簡(jiǎn)單一些。
摩爾定律終將停止?
“如果在未來十年中,scaling(尺寸縮小)走到了盡頭,我也不會(huì)覺得意外?!备甑恰つ柋硎?。
摩爾定律在近50年來被奉為半導(dǎo)體業(yè)界的“金科玉律”。它是基于現(xiàn)實(shí)推測(cè)而出的一種法則,指的是在成本不變的情況下,集成電路上可容納的晶體管數(shù)目按照一定時(shí)間呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。其中,幾乎所有成本的降低,都來自于對(duì)晶體管尺寸的縮小和對(duì)晶圓直徑的增加。
不過,近年來,隨著硅的工藝發(fā)展趨近于其物理瓶頸,越來越多的人指出摩爾定律的滯緩,甚至認(rèn)為該定律即將終結(jié)。
摩爾本人也一直在修訂著自己的說法。1965年第一次發(fā)布時(shí),其預(yù)測(cè)是集成電路上的晶體管數(shù)量每一年翻一倍;到1975年,摩爾將其改為每2年翻一倍;到1997年,又改為每18個(gè)月翻一倍;到2002年,摩爾承認(rèn)尺寸縮小開始放緩;2003年,他又指出,摩爾定律還可以再繼續(xù)10年。
不過現(xiàn)實(shí)的情況是,成本問題將使該定律提前遭遇天花板。“在集成電路領(lǐng)域,scaling曾幫助我們不斷實(shí)現(xiàn)更小、更快、更便宜、能耗更低的目標(biāo)。但現(xiàn)在,scaling已不再像過去一樣,同時(shí)提供上述所有好處。”Luc van den Hove指出。
“從28納米向20納米過渡的時(shí)候,我們第一次遇到了晶體管成本上升的情況。而對(duì)于一個(gè)商業(yè)公司領(lǐng)導(dǎo)人來說,必須去做利潤(rùn)的考量?!庇w凌首席執(zhí)行官Reinhard Ploss表示。
他指出,雖然從物理的角度來說,目前半導(dǎo)體制造技術(shù)還沒有走到極限,芯片的大小還可以進(jìn)一步縮小,但從商業(yè)的角度來說已經(jīng)遇到了極限。從技術(shù)節(jié)點(diǎn)的演進(jìn)來看,從90納米走到28納米,晶體管成本一直按照摩爾定律所說,不斷下降,直到20納米節(jié)點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)第一次反轉(zhuǎn)。