IMEC樂(lè )觀(guān)展望2010全球半導體產(chǎn)業(yè)

　　半導體業(yè)在摩爾定律推動(dòng)下進(jìn)步，如今又呈現一個(gè)More than Moore，超越摩爾定律(或稱(chēng)后摩爾定律)，究竟兩者有何不同以及如何來(lái)理解，發(fā)表一些淺見(jiàn)供業(yè)界參考。

　　首先是眾所周知的摩爾定律，即每18個(gè)月芯片上的晶體管數量增加一倍，有個(gè)前提在同樣的功耗下，否則就失去意義。由此實(shí)際上表示工業(yè)發(fā)展的思路，主要依靠縮小尺寸來(lái)增加晶體管的密度是首選。之前幾十年來(lái)，并未遇到阻礙，半導體業(yè)就是如此成長(cháng)。然而，到2000年之后，工業(yè)才明確提出，芯片內的尺寸不是越小越好，如英特爾的奔騰處理器，當主頻繼續升高時(shí)，發(fā)現漏電流急速上升，表明此條路已無(wú)法走下去，奔騰4時(shí)代的終止。英特爾首先改變策略，提出要降低功耗及擴大處理器的功能，而幾乎放棄單純追求主頻的提高，導致迅馳雙線(xiàn)程及現在的多核處理器誕生，07年高k金屬柵材料的創(chuàng )新達到了新的高度。由此在半導體業(yè)界誕生了More than Moore，超越摩爾定律的摡念，即芯片發(fā)展要追求功耗下降及綜合功能的提高，實(shí)際上轉向更加務(wù)實(shí)的滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。業(yè)界有人把More than Moore，稱(chēng)之為后摩爾定律是正確的，反映兩者之間，有不同但又有聯(lián)系。

　　到今天來(lái)看，摩爾定律的壽終正寢，可能在16納米時(shí)，即2016-2018年左右，可以理解為即便到那時(shí)尺寸還能縮小下去(技術(shù)上可行)，但是由于經(jīng)濟上成本太高，自然就很少被人采用。不過(guò)半導體業(yè)在任何時(shí)候，降低功耗,減少成本及提高功能總是正確的。因此后摩爾定律可能在這個(gè)時(shí)代更為適用，因為對于客戶(hù)來(lái)講，并不會(huì )去關(guān)心芯片里面究竟是多少納米尺寸。

　　正值2009年年末，我們不難發(fā)現全球半導體產(chǎn)業(yè)的銷(xiāo)售額正在不斷上升，庫存也在不斷下降，產(chǎn)量已經(jīng)恢復到2008年金融風(fēng)暴之前的水平。但是，沒(méi)有人能夠確定此次的復蘇是否只是暫時(shí)性，因此，多數半導體廠(chǎng)商對未來(lái)表示樂(lè )觀(guān)的同時(shí)，仍舊采取謹慎小心的態(tài)度，在保持fab接近滿(mǎn)產(chǎn)的情況下，不再擴大產(chǎn)能。

　　回顧過(guò)去，金融危機并沒(méi)有推遲半導體的發(fā)展路線(xiàn)，但是卻改變了產(chǎn)業(yè)的格局，有的整合，有的破產(chǎn)，無(wú)論大、小公司不得不降低成本，節省開(kāi)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面，對整個(gè)設備業(yè)造成巨大打擊。

　　研發(fā)仍舊是關(guān)鍵

　　反觀(guān)過(guò)去幾次金融風(fēng)暴(如2002年)，持續研發(fā)對于各家公司來(lái)說(shuō)，是快速從危急中復蘇的關(guān)鍵手段。然而，此次的危機使得一些公司降低了研發(fā)的支出。

　　IMEC目前正在做一項預競爭研究，即與半導體制造商、設備及材料商一起合作，就研發(fā)的外購部分、成本及風(fēng)險進(jìn)行調研，此項研究對于一些創(chuàng )新公司極具吸引力，提供了一個(gè)高效低成本產(chǎn)品競爭方案。

　　目前整個(gè)半導體產(chǎn)業(yè)正在探索兩條道路：一種是繼續縮小尺寸traditional scaling,還是More Moore，后摩爾定律,注重功耗降低及性?xún)r(jià)比的提高。尤其是新材料的開(kāi)發(fā)會(huì )使產(chǎn)業(yè)更加創(chuàng )新發(fā)展，朝著(zhù)更小尺寸、更高密度發(fā)展，而后摩爾定律More than Moore更是推動(dòng)了CMOS的技術(shù)發(fā)展。

　　后摩爾定律仍有很長(cháng)一段路要走

　　22nm技術(shù)節點(diǎn)及以下的的CMOS技術(shù)仍舊面臨巨大的研發(fā)挑戰，但是我們正在尋求更快更好的解決方案。高密度固態(tài)存儲設備的需求不斷增加，必將需要集成密度成指數級增加。

　　2D scaling是增加集成密度的首要方法。但是考慮到技術(shù)挑戰，單靠2D scaling無(wú)法推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。幸運的是，3D集成技術(shù)已逐漸成熟，2D scaling與3D集成的聯(lián)合，使我們與摩爾定律保持同步。

　　樂(lè )觀(guān)與謹慎

　　究竟2010年產(chǎn)業(yè)將如何發(fā)展?目前的復蘇是長(cháng)久性的，還是暫時(shí)性的?多重跡象表明，產(chǎn)業(yè)正處于復蘇階段，但是仍舊非常脆弱,可能與全球經(jīng)濟的大環(huán)境緊密相關(guān)。

　　盡管2010年將是極具挑戰性的一年，但是相信對于創(chuàng )新公司來(lái)說(shuō)，機遇與挑戰并存。研發(fā)的持續投入以及新興市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)對于未來(lái)必定會(huì )有所幫助。