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标题: 跟上摩尔定律的步伐中国半导体仍需努力 [打印本页]

作者: yuchengze 时间: 2017-4-18 20:44 标题: 跟上摩尔定律的步伐中国半导体仍需努力

在半导体业界，人人都知道摩尔定律，但是，摩尔定律与中国半导体发展之间有什么联系?这样的问题，恐怕一时难以回答。
如何看待摩尔定律，站在不同立场可能有不同的解释。现阶段定律即将止步的讨论，可能会更加引发业界的深刻兴趣。
摩尔定律的光环
定律尤如一盏明灯，让企业义无反顾的去信奉它，追随它。因为定律孕育着一个十分强大的经济规律。在每两年内如果您的企业跟不上定律的步伐，不能前进至下一个工艺制程节点，就可能被淘汰出局。所以众多企业为了生存，争取前位，而不惜投资跟踪。
因此定律实际上是一种自我激励的机制。在较长一段时间内，众多fabless都愿意迅速采用下一代先进的工艺制程，推动产业的进步，这就是定律的魔法所在。比较典型的如在苹果手机中，己从A4进步到A10处理器，一颗16纳米制程采用FanOut封装的芯片，在台积电加工。
显然，市场经济是理性的，在工艺制程进入到28纳米之后，由于工艺研发与设计费用的高耸，逼迫许多顶级的IDM厂要作出决断，包括如 NXP，Freescale，STMicron等公开声言，它们执行轻晶园厂策略(fab-lite)，意即不再跟踪定律，而开始拥护代工，导致全球代工如日中天的火红增长。
摩尔定律是什么?有人理解它是”大者恒大”，这样的观点具有普遍性。因为近50年来的实践，产业内的分化日趋激烈，然而”大者恒大”，是不变的规律。如典型的存储器业中，从几十家到现在只剩下DRAM的三家及NAND的四个组合，未来中国欲加入，业界正密切关注最后的结局。又如半导体设备业中，之前全球也是几十个厂家经过残酷的竞争，如今每个设备类别中几乎只剩下约二家。
中国半导体业跟不上摩尔定律的节奏
众所周知，中国半导体业的发展与全球先进地区之间存在很大差距，是不同步的，据估计在芯片制造业中至少落后两个先进工艺节点制程。
近期见到台积电公布它的10纳米及7纳米先进制程进度，如10纳米于2016年上半年试产，开始量产时间为2016年第四季，地点为中科12英寸晶园厂 Fab15的第5至第7期，主要客户及产品为苹果A11应用处理器，高通ARM架构的HPC处理器，联发科HelioX30手机处理器及海思Kirin手机处理器与网络处理器。而它的7纳米，试产时间2017年上半年，量产时间为2018年第1季。地点与10纳米相同，主要客户为Xilinx的FPGA及 Nvidia的新一代Volta绘图芯片(GPU)。
分析其中的原因是复杂及多方面的，肯定有西方主导的瓦圣纳条约的技术封锁问题，也有产业发展处于不同的阶段。如中国半导体业的发展尚处在需要国家资金来推动的初级阶段，而不是完全市场化。因此当对手们在你追我赶的发展阶段，而中国半导体业尚需要国家资金的哺育。所以正如有些专家所言，中国的芯片制造企业是死不了，也不太可能赶上快的节奏。
定律转型中国尚有机会
未来摩尔定律实际上向三个方面发展，第一，继续走尺寸缩小道路，可以预计大约还有2-3个节点，至5纳米左右，定律接近物理极限。目前推动尺寸缩小主要是高性能计算市场的需求。第二，是异质集成，如人工智能与物联网等需求，它的目的是把不同工艺的产品，包括RF，MEMS，Sensor，image等，采用SiP，2.5D，3D封装工艺集成一体。因此主要是采用成熟制程工艺。由于定律刚开始转型，如英特尔，台积电，包括中芯国际等己经开始跨入后道封装工艺，似乎表明中国尚存机会。而第三方面主要寻求新的材料及晶体管架构，目前尚偏重于基础研究阶段。
让摩尔定律光环照亮中国半导体业
尽管集成电路尺寸缩小的道路己难深入下去，众多芯片制造厂商面临转型，实际上其中有一条道路要跨界进入封装业。可以相信前方的路也十分不易，成本下降是个永恒课题。看似此次中国半导体制造业几乎能站在同一起跑线上，然而由于众多原因的束缚，也未必一定能有胜算。

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