十大新興技術(shù)展望：塑料內存可重復讀寫(xiě)

經(jīng)濟衰退意味著(zhù)變革的到來(lái)，而要變革，便需加大對新產(chǎn)品研發(fā)的投資力度。眾所周知，市場(chǎng)和繁榮從來(lái)不 會(huì )以相同的模式回到以前的狀態(tài)。雖然軟件的影響力和重要性可能會(huì )在明年有所增強，不過(guò)，全球著(zhù)名電子技術(shù)類(lèi)期刊《EE Times》評選出的2010年十大新興技術(shù)卻主要集中在硬件方面。

有些長(cháng)期的科技趨勢并沒(méi)有出現在榜單上，而那些在省電、降低二氧化碳排放量等方面有優(yōu)勢的技術(shù)在此次評選中獨領(lǐng)風(fēng)騷，它們還驅動(dòng)著(zhù)其他一些新技術(shù)的 發(fā)展。盡管我們不能對明年的科技發(fā)展做出完全準確的預測，但部分技術(shù)及提供這些技術(shù)的廠(chǎng)商定會(huì )改變2010年的行業(yè)環(huán)境。以下是2010年十大新興技術(shù)榜單。

1.對電子裝置的生物回饋(biofeedback)與思想控制

大量企業(yè)和研究機構實(shí)施的研究均表明，利用安裝在頭頂或耳機上的傳感器，腦波可以被用于控制電腦系統。這類(lèi)技術(shù)目前主要應用于醫療(讓重度殘障人士 能進(jìn)行溝通或控制外部環(huán)境)及軍事領(lǐng)域，也越來(lái)越多地用在消費電子產(chǎn)品與電腦游戲的控制界面。這或許聽(tīng)上去有點(diǎn)像科幻小說(shuō)中的場(chǎng)景，但通過(guò)思維控制的人機 界面現已存在，像總部設在美國加利福尼亞州舊金山的Emotiv Systems Inc。這樣的公司就在積極推廣這種技術(shù)。

2.印刷電子

如果可以快速印刷出多個(gè)導體層、絕緣層或半導體層以形成電子電路，那么相比于傳統制造工藝，采用這種技術(shù)生產(chǎn)的集成電路成本會(huì )更低。通常情況下，印 刷半導體意味著(zhù)要使用性能與硅截然不同的有機材料，甚至還要用到比在硅材料中獲得的更大的幾何極限。此外，還有許多應用將受益于低價(jià)軟性基板的優(yōu)良性能， 如RFID標簽，用于顯示器的主動(dòng)矩陣背板(active-matrixbackplane)。印刷硅電子產(chǎn)品領(lǐng)域的先驅Kovio公司自2001年創(chuàng )立 以來(lái)，便一直在不斷改善印刷電子技術(shù)，并在2009年7月宣布成功融資2000萬(wàn)美元。該公司表示，他們計劃將這筆錢(qián)投入到公司的RF條形碼批量生產(chǎn)中。

3.塑料內存

塑料內存與印刷電子技術(shù)存在著(zhù)某種聯(lián)系，因為可能需要印刷技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。相比于硅材料，塑料內存的性能更佳，成本也更低。這個(gè)領(lǐng)域的先驅是總部設在 挪威奧斯陸的Thin Film Electronics公司。該公司多年來(lái)致力將該技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化，與芯片制造商英特爾合作過(guò)一段時(shí)間。塑料內存是基于聚噻吩 (polythiophene)，這是一個(gè)具有鐵電特性的聚合物家族。據Thin Film Electronics介紹，塑料內存可重復讀寫(xiě)，是非揮發(fā)性材料，資料保存期限超過(guò)十年，讀寫(xiě)周期超過(guò)一百萬(wàn)次。2009年9月，德國PolyIC GmbH Co.KG公司通過(guò)這項技術(shù)，將聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)作為基板，開(kāi)發(fā)出一個(gè)20位的內存。

4.無(wú)光罩微影

對于很多人來(lái)說(shuō)，有關(guān)半導體微影的主要問(wèn)題是，超紫外光微影何時(shí)取代浸潤式微影技術(shù)?在這場(chǎng)競爭中跑出了匹“黑馬”，即無(wú)光罩微影 (Masklesslithography)。這種技術(shù)以電子束為基礎，總部設在荷蘭代夫特的Mapper Lithography公司正在大力推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展。2009年7月，Mapper向法國格拉諾布爾的研究機構CEA-Leti提供了一個(gè)300毫米電 子束微影平臺，供臺灣集成電路制造股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)臺積電)從事相關(guān)研究。臺積電是世界微影技術(shù)的重要研究機構，之所以對Mapper公司的技術(shù)感興 趣，是希望在同對手的競爭中占得先機。

5.并行處理技術(shù)

并行處理技術(shù)已經(jīng)以雙核和四核個(gè)人電腦處理器以及用于嵌入應用的多核異質(zhì)處理器的形式存在。不過(guò)，業(yè)界迄今仍對多核處理器如何編程，以及如何充分發(fā) 揮其運算能力與功率效率知之甚少。自多核處理器問(wèn)世以來(lái)，這便是信息技術(shù)的核心問(wèn)題之一，困擾著(zhù)整個(gè)業(yè)界，至今仍未得到完全解決。目前，OpenCL、 Cuba等倡議向我們描繪了美好的前景，提出了將圖形處理器用作通用處理器以及現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)和軟件可編程處理器陣列的前景。我們期待著(zhù)多 核處理器在2010年獲得更大的突破。

6.能量采集

能量采集并非全新創(chuàng )意，多年前就有人發(fā)明了由運動(dòng)產(chǎn)生能量的手表。但是，當電子電路的消耗從毫瓦減至微瓦時(shí)，一個(gè)有趣的現象就發(fā)生了。為那些電路提 供能量也許不需要電網(wǎng)或電池，而是通過(guò)周?chē)鞣N現象。專(zhuān)家估計，這種技術(shù)將帶來(lái)深遠影響。能量采集技術(shù)的一個(gè)早期應用是在機械裝置和車(chē)輛上廣泛使用通過(guò)振 動(dòng)提供能量的無(wú)線(xiàn)傳感器。由于不再需要電池，這種傳感器也就沒(méi)有了維護的必要。

德國EnOcean GmbH公司長(cháng)期以來(lái)一直在積極推動(dòng)無(wú)電池的無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)技術(shù)在住宅自動(dòng)化領(lǐng)域的應用，現正幫助EnOcean 聯(lián)盟制定這方面的標準。全球第一大手機制造商諾基亞也在時(shí)刻關(guān)注能量采集技術(shù)在手機領(lǐng)域的進(jìn)展情況。不過(guò)，該公司強調目前還沒(méi)有任何原型產(chǎn)品。然而，在 2010年，所有移動(dòng)設備生產(chǎn)商將必須尋求通過(guò)能量采集提升設備質(zhì)量，至少是提高電池使用壽命。

7.生物電子與人腦研究

在2010年，研究階段的工作可能會(huì )多于開(kāi)發(fā)階段，但是，生物技術(shù)與電子技術(shù)的結合已經(jīng)足夠成熟，可以進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。在此之前，科學(xué)家已將硬件植入 動(dòng)物體內，比如植入皮膚下面的動(dòng)物身份標簽，或是供人類(lèi)患者使用的心臟起搏器，當前降低醫療養護方面的成本正變得急迫起來(lái)。由于整個(gè)行業(yè)在微機電系統 (MEMS)、有機電子組件制造等技術(shù)方面的進(jìn)步，組織與電子電路的整合范圍得以改善。

芯片實(shí)驗室(Lab-on-a-chip)就是這項技術(shù)取得進(jìn)步的典型例證，最新例證則來(lái)自于IBM的，該公司最近推出了此類(lèi)產(chǎn)品的原型。不僅如 此，我們還有可能在電子尋址基板上培育生物細胞。實(shí)現生物體外診斷的可能性已經(jīng)確定。有關(guān)個(gè)別細胞的電行為信息及其對藥物的反應，是心臟與神經(jīng)方面疾病研 究領(lǐng)域的重要焦點(diǎn)，比如阿爾茨海默病(老年癡呆癥)、帕金森氏綜合癥。簡(jiǎn)而言之，我們認為生物電子技術(shù)的大量研究和進(jìn)步仍舊是推動(dòng)這項技術(shù)發(fā)展的主流趨 勢。

8.電阻式內存/憶阻器

研究人員對“萬(wàn)能內存”的追尋仍在持續。這種內存必須像DRAM那樣簡(jiǎn)單，當然，最好是能像那些電容器一樣簡(jiǎn)單。此外，它們還必須要能在斷電情況下 仍能將數據保存數年之久，還能使用數百萬(wàn)次。這類(lèi)內存最好使用傳統方法就能輕易生產(chǎn)，使用的材料最好也別超出傳統晶片生產(chǎn)商所能可承受的范圍。但是，迄今 為止我們尚未發(fā)現“萬(wàn)能內存”。難道我們真的不能了嗎?看到下面這個(gè)例子，你或許就有了答案。在導電金屬氧化物技術(shù)領(lǐng)域默默耕耘7年之久的Unity Semiconductor Corp。公司在2009年推出了他們的研究成果。