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摩爾定律到頭了 半導體業(yè)隱憂

星之球科技 來源:經(jīng)濟日報2016-05-05 我要評論(0 )   

半導體業(yè)奉為圭臬近廿五年的摩爾定律面臨改弦更張的時刻。圖為德國半導體業(yè)者英飛凌(Infineon)在雷根斯堡的無塵室。摩爾定律

   半導體業(yè)奉為圭臬近廿五年的“摩爾定律”面臨改弦更張的時刻。圖為德國半導體業(yè)者英飛凌(Infineon)在雷根斯堡的無塵室。 
   
   摩爾定律到頭了 半導體業(yè)隱憂
 
    電腦及半導體產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展數(shù)十年的摩爾定律(Moore's Law)正瀕臨極限,全球工程師原本一直維系著這個定律,不斷讓電腦晶片更小、更快、更便宜,如今半導體制程終于接近了物理極限,業(yè)界將推出新的預測系統(tǒng)預估電腦和半導體業(yè)未來發(fā)展。 
 
    摩爾定律由英特爾創(chuàng)始人之一戈登.摩爾(Gordon Moore)在一九六五年發(fā)表。主要指的是當價格不變時,積體電路上可容納的電晶體數(shù)目約每隔十八個月就會增加一倍,性能也將提升一倍。之后,摩爾定律還被用于其他行業(yè)發(fā)展趨勢的分析預測。 
 
    但摩爾定律也受限于物理定律,當晶片線寬(產(chǎn)業(yè)能制造的最小導線寬度)縮小到廿奈米以下,有人認為摩爾定律將無法繼續(xù)預測半導體產(chǎn)業(yè)。因為線寬或許能持續(xù)在規(guī)定時間內(nèi)縮短,制造成本卻大幅上升。易言之,即便技術(shù)上電晶體尺寸能夠循摩爾定律縮小,但商業(yè)上成本卻大幅提升至單一公司無法負荷的程度。 
 
    摩爾定律長期以來鞭策電腦業(yè)做出驚人發(fā)展。舉例而言,2011年上市售價四百美元的蘋果iPad 2,性能比1980年代的超級電腦克雷二號還強,而克雷二號體積如同一臺大型工業(yè)用洗衣機,造價要一千五百萬美元。 
 
    沒有這種發(fā)展,今天讓Google、亞馬遜等企業(yè)得以運作的云端資訊中心都將因太貴無法建造,也不會有智慧手機、平板電腦。不過,摩爾定律在2005年開始面臨挑戰(zhàn),當時晶片面臨過熱問題,工程師被迫停止提高時脈、改采多處理器分工方式,繼續(xù)維系該定律。 
 
    到了去年,英特爾宣布新一代十奈米制程晶片延緩出貨,紐約時報說,這顯示摩爾定律終于撐不下去了。 
 
    國際電機電子工程師學會訂于四日提出新的預測系統(tǒng),名為“國際設備與系統(tǒng)藍圖”,取代國際半導體業(yè)界使用近廿五年的“國際半導體技術(shù)藍圖”晶片技術(shù)預測系統(tǒng)。 
 
    美國、歐洲、日本、臺灣、南韓的半導體協(xié)會,也將對“國際半導體技術(shù)藍圖”提出最后檢討報告。英特爾、IBM、三星等晶片大廠都是成員,但英特爾表示并未參與這次的報告。 
 
    半導體的小型化在未來五年將面臨極限。電腦晶片目前是蝕刻出二維導線的矽基板,IBM正研究以奈米碳管和石墨烯當做運算元件的基板,希望這些基板利用的是光脈沖,而不是電壓。 
 

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