IMEC樂觀展望2010全球半導體產業
發布時間:2009-12-25 來源:IMEC
機遇與挑戰:
半導體業在摩爾定律推動下進步,如今又呈現一個More than Moore,超越摩爾定律(或稱後摩爾定律),究竟兩者有何不同以及如何來理解,發表一些淺見供業界參考。
首先是眾所周知的摩爾定律,即每18個月芯片上的晶體guanshuliangzengjiayibei,yougeqiantizaitongyangdegonghaoxia,fouzejiushiquyiyi。youcishijishangbiaoshigongyefazhandesilu,zhuyaoyikaosuoxiaochicunlaizengjiajingtiguandemidushishouxuan。zhiqianjishinianlai,bingweiyudaozuai,bandaotiyejiushirucichengchang。raner,dao2000年(nian)之(zhi)後(hou),工(gong)業(ye)才(cai)明(ming)確(que)提(ti)出(chu),芯(xin)片(pian)內(nei)的(de)尺(chi)寸(cun)不(bu)是(shi)越(yue)小(xiao)越(yue)好(hao),如(ru)英(ying)特(te)爾(er)的(de)奔(ben)騰(teng)處(chu)理(li)器(qi),當(dang)主(zhu)頻(pin)繼(ji)續(xu)升(sheng)高(gao)時(shi),發(fa)現(xian)漏(lou)電(dian)流(liu)急(ji)速(su)上(shang)升(sheng),表(biao)明(ming)此(ci)條(tiao)路(lu)已(yi)無(wu)法(fa)走(zou)下(xia)去(qu),奔(ben)騰(teng)4時shi代dai的de終zhong止zhi。英ying特te爾er首shou先xian改gai變bian策ce略lve,提ti出chu要yao降jiang低di功gong耗hao及ji擴kuo大da處chu理li器qi的de功gong能neng,而er幾ji乎hu放fang棄qi單dan純chun追zhui求qiu主zhu頻pin的de提ti高gao,導dao致zhi迅xun馳chi雙shuang線xian程cheng及ji現xian在zai的de多duo核he處chu理li器qi誕dan生sheng,07年高k金屬柵材料的創新達到了新的高度。由此在半導體業界誕生了More than Moore,超越摩爾定律的摡念,即芯片發展要追求功耗下降及綜合功能的提高,實際上轉向更加務實的滿足市場的需求。業界有人把More than Moore,稱之為後摩爾定律是正確的,反映兩者之間,有不同但又有聯係。
到今天來看,摩爾定律的壽終正寢,可能在16納米時,即2016-2018年左右,可以理解為即便到那時尺寸還能縮小下去(技術上可行),但是由於經濟上成本太高,自然就很少被人采用。不過半導體業在任何時候,降低功耗,jianshaochengbenjitigaogongnengzongshizhengquede。yincihoumoerdinglvkenengzaizhegeshidaigengweishiyong,yinweiduiyukehulaijiang,bingbuhuiquguanxinxinpianlimianjiujingshiduoshaonamichicun。
正值2009年年末,我們不難發現全球半導體產業的銷售額正在不斷上升,庫存也在不斷下降,產量已經恢複到2008年nian金jin融rong風feng暴bao之zhi前qian的de水shui平ping。但dan是shi,沒mei有you人ren能neng夠gou確que定ding此ci次ci的de複fu蘇su是shi否fou隻zhi是shi暫zan時shi性xing,因yin此ci,多duo數shu半ban導dao體ti廠chang商shang對dui未wei來lai表biao示shi樂le觀guan的de同tong時shi,仍reng舊jiu采cai取qu謹jin慎shen小xiao心xin的de態tai度du,在zai保bao持chifab接近滿產的情況下,不再擴大產能。
回顧過去,金融危機並沒有推遲半導體的發展路線,但是卻改變了產業的格局,有的整合,有的破產,無論大、小公司不得不降低成本,節省開支,投資額則相對減少。比較明顯的是體現在設備供應公司,2009年上半年訂單銳減,導致一些設備公司出現零訂單的局麵,對整個設備業造成巨大打擊。
研發仍舊是關鍵
反觀過去幾次金融風暴(如2002年),持續研發對於各家公司來說,是快速從危急中複蘇的關鍵手段。然而,此次的危機使得一些公司降低了研發的支出。
IMEC目前正在做一項預競爭研究,即與半導體製造商、設備及材料商一起合作,就研發的外購部分、成本及風險進行調研,此項研究對於一些創新公司極具吸引力,提供了一個高效低成本產品競爭方案。
目前整個半導體產業正在探索兩條道路:一種是繼續縮小尺寸traditional scaling,還是More Moore,後摩爾定律,注重功耗降低及性價比的提高。尤其是新材料的開發會使產業更加創新發展,朝著更小尺寸、更高密度發展,而後摩爾定律More than Moore更是推動了CMOS的技術發展。
後摩爾定律仍有很長一段路要走
22nm技術節點及以下的的CMOS技(ji)術(shu)仍(reng)舊(jiu)麵(mian)臨(lin)巨(ju)大(da)的(de)研(yan)發(fa)挑(tiao)戰(zhan),但(dan)是(shi)我(wo)們(men)正(zheng)在(zai)尋(xun)求(qiu)更(geng)快(kuai)更(geng)好(hao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。高(gao)密(mi)度(du)固(gu)態(tai)存(cun)儲(chu)設(she)備(bei)的(de)需(xu)求(qiu)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia),必(bi)將(jiang)需(xu)要(yao)集(ji)成(cheng)密(mi)度(du)成(cheng)指(zhi)數(shu)級(ji)增(zeng)加(jia)。
2D scaling是增加集成密度的首要方法。但是考慮到技術挑戰,單靠2D scaling無法推動技術發展。幸運的是,3D集成技術已逐漸成熟,2D scaling與3D集成的聯合,使我們與摩爾定律保持同步。
樂觀與謹慎
究竟2010年產業將如何發展?目前的複蘇是長久性的,還是暫時性的?多重跡象表明,產業正處於複蘇階段,但是仍舊非常脆弱,可能與全球經濟的大環境緊密相關。
盡管2010nianjiangshijijutiaozhanxingdeyinian,danshixiangxinduiyuchuangxingongsilaishuo,jiyuyutiaozhanbingcun。yanfadechixutouruyijixinxingshichangdekaifaduiyuweilaibidinghuiyousuobangzhu。
- 研發仍舊是關鍵
- 2010年將是極具挑戰性的一年,機遇與挑戰並存
- 22nm技術節點及以下的的CMOS技術仍舊麵臨巨大的研發挑戰
- 2D scaling與3D集成的聯合,使我們與摩爾定律保持同步
半導體業在摩爾定律推動下進步,如今又呈現一個More than Moore,超越摩爾定律(或稱後摩爾定律),究竟兩者有何不同以及如何來理解,發表一些淺見供業界參考。
首先是眾所周知的摩爾定律,即每18個月芯片上的晶體guanshuliangzengjiayibei,yougeqiantizaitongyangdegonghaoxia,fouzejiushiquyiyi。youcishijishangbiaoshigongyefazhandesilu,zhuyaoyikaosuoxiaochicunlaizengjiajingtiguandemidushishouxuan。zhiqianjishinianlai,bingweiyudaozuai,bandaotiyejiushirucichengchang。raner,dao2000年(nian)之(zhi)後(hou),工(gong)業(ye)才(cai)明(ming)確(que)提(ti)出(chu),芯(xin)片(pian)內(nei)的(de)尺(chi)寸(cun)不(bu)是(shi)越(yue)小(xiao)越(yue)好(hao),如(ru)英(ying)特(te)爾(er)的(de)奔(ben)騰(teng)處(chu)理(li)器(qi),當(dang)主(zhu)頻(pin)繼(ji)續(xu)升(sheng)高(gao)時(shi),發(fa)現(xian)漏(lou)電(dian)流(liu)急(ji)速(su)上(shang)升(sheng),表(biao)明(ming)此(ci)條(tiao)路(lu)已(yi)無(wu)法(fa)走(zou)下(xia)去(qu),奔(ben)騰(teng)4時shi代dai的de終zhong止zhi。英ying特te爾er首shou先xian改gai變bian策ce略lve,提ti出chu要yao降jiang低di功gong耗hao及ji擴kuo大da處chu理li器qi的de功gong能neng,而er幾ji乎hu放fang棄qi單dan純chun追zhui求qiu主zhu頻pin的de提ti高gao,導dao致zhi迅xun馳chi雙shuang線xian程cheng及ji現xian在zai的de多duo核he處chu理li器qi誕dan生sheng,07年高k金屬柵材料的創新達到了新的高度。由此在半導體業界誕生了More than Moore,超越摩爾定律的摡念,即芯片發展要追求功耗下降及綜合功能的提高,實際上轉向更加務實的滿足市場的需求。業界有人把More than Moore,稱之為後摩爾定律是正確的,反映兩者之間,有不同但又有聯係。
到今天來看,摩爾定律的壽終正寢,可能在16納米時,即2016-2018年左右,可以理解為即便到那時尺寸還能縮小下去(技術上可行),但是由於經濟上成本太高,自然就很少被人采用。不過半導體業在任何時候,降低功耗,jianshaochengbenjitigaogongnengzongshizhengquede。yincihoumoerdinglvkenengzaizhegeshidaigengweishiyong,yinweiduiyukehulaijiang,bingbuhuiquguanxinxinpianlimianjiujingshiduoshaonamichicun。
正值2009年年末,我們不難發現全球半導體產業的銷售額正在不斷上升,庫存也在不斷下降,產量已經恢複到2008年nian金jin融rong風feng暴bao之zhi前qian的de水shui平ping。但dan是shi,沒mei有you人ren能neng夠gou確que定ding此ci次ci的de複fu蘇su是shi否fou隻zhi是shi暫zan時shi性xing,因yin此ci,多duo數shu半ban導dao體ti廠chang商shang對dui未wei來lai表biao示shi樂le觀guan的de同tong時shi,仍reng舊jiu采cai取qu謹jin慎shen小xiao心xin的de態tai度du,在zai保bao持chifab接近滿產的情況下,不再擴大產能。
回顧過去,金融危機並沒有推遲半導體的發展路線,但是卻改變了產業的格局,有的整合,有的破產,無論大、小公司不得不降低成本,節省開支,投資額則相對減少。比較明顯的是體現在設備供應公司,2009年上半年訂單銳減,導致一些設備公司出現零訂單的局麵,對整個設備業造成巨大打擊。
研發仍舊是關鍵
反觀過去幾次金融風暴(如2002年),持續研發對於各家公司來說,是快速從危急中複蘇的關鍵手段。然而,此次的危機使得一些公司降低了研發的支出。
IMEC目前正在做一項預競爭研究,即與半導體製造商、設備及材料商一起合作,就研發的外購部分、成本及風險進行調研,此項研究對於一些創新公司極具吸引力,提供了一個高效低成本產品競爭方案。
目前整個半導體產業正在探索兩條道路:一種是繼續縮小尺寸traditional scaling,還是More Moore,後摩爾定律,注重功耗降低及性價比的提高。尤其是新材料的開發會使產業更加創新發展,朝著更小尺寸、更高密度發展,而後摩爾定律More than Moore更是推動了CMOS的技術發展。
後摩爾定律仍有很長一段路要走
22nm技術節點及以下的的CMOS技(ji)術(shu)仍(reng)舊(jiu)麵(mian)臨(lin)巨(ju)大(da)的(de)研(yan)發(fa)挑(tiao)戰(zhan),但(dan)是(shi)我(wo)們(men)正(zheng)在(zai)尋(xun)求(qiu)更(geng)快(kuai)更(geng)好(hao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。高(gao)密(mi)度(du)固(gu)態(tai)存(cun)儲(chu)設(she)備(bei)的(de)需(xu)求(qiu)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia),必(bi)將(jiang)需(xu)要(yao)集(ji)成(cheng)密(mi)度(du)成(cheng)指(zhi)數(shu)級(ji)增(zeng)加(jia)。
2D scaling是增加集成密度的首要方法。但是考慮到技術挑戰,單靠2D scaling無法推動技術發展。幸運的是,3D集成技術已逐漸成熟,2D scaling與3D集成的聯合,使我們與摩爾定律保持同步。
樂觀與謹慎
究竟2010年產業將如何發展?目前的複蘇是長久性的,還是暫時性的?多重跡象表明,產業正處於複蘇階段,但是仍舊非常脆弱,可能與全球經濟的大環境緊密相關。
盡管2010nianjiangshijijutiaozhanxingdeyinian,danshixiangxinduiyuchuangxingongsilaishuo,jiyuyutiaozhanbingcun。yanfadechixutouruyijixinxingshichangdekaifaduiyuweilaibidinghuiyousuobangzhu。
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