守望摩尔定律

　　据有关媒体报道，按集成电路的集成度计算，1965～1970年间晶体管数量是每年翻一番，1970～2003年间为1.5～2年翻一番，2003～2009年间2年翻一番，往后将是3年翻一番。工艺尺寸2000年前每3年更新一代，但此后从0.1mm开始变革速度也在放慢。世界半导体市场从1960～1995年的年均增长率高达17%左右，往后将降至个位数，有预测约为6%。一般认为，现在已经由技术推动需求演变为需求牵引技术，例如苹果公司相继成功推出的iPod、iPhone和iPad最具需求牵引技术的代表性。

　　去年iSupp1i市场调研公司发表了一篇报告声称，作为半导体发展路标的摩尔定律即将于2014年失效，引起了很大反响，议论颇多。摩尔定律已经成功运行了40多年，业界奉为圭臬，主要成功因素之一是加工工艺的不断进步。事实上，在工艺发展过程中摩尔定律遇到过的所谓极限挑战已有3次：1985年后的1mm、90年代后的深亚微米以及进入21世纪后的0.1mm，但都被一一逾越，闯关前进。这次iSuppli公司提出的极限挑战是18nm往后。所举首要原因是制造设备的成本过高，在产品大量生产周期内根本无法补偿。费用之巨大如图1所示，厂商何堪负担?断言摩尔定律将仅归于实验室，不再适于半导体生产行业的经济运行(见表3)。

　　据统计，每一代工艺技术(节点)的(世界)营收，由于新一代技术会带来更殷切的需求，故而在达到顶点后往往迅速下降。图1告诉我们，90nm那一代的营收于2007年登顶后迅即下滑，但65nm代便长得多了，这是因为厂商企图尽量利用既有技术以获得更多的利益，表明工艺进步正由技术驱动改变为经济驱动，工艺进步随之趋缓。

　　持此看法的不仅有iSupp1i公司，IBM一位资深专家Car1 Anderson在美国举行的国际物理设计大会上也表示，今天摩尔定律已失去了前进动力，行将接近时代终点。他说，每门工业都有自己的飞跃成长时期，铁路在19世纪，汽车在20世纪30～40年代，飞机在超音速以前，这种跃进速度总有一天会走到尽头。半导体工业也不例外，今后也就只有极少数大型公司为发展新一代技术或能承受得起如此巨大的经济负担。

　　赞同摩尔定律失效之说的日益增多，今天客户并不关心使用的是哪一代新技术，而只要求为他存在的问题提供解决方案。例如，产品性能要好，成本要低，功耗要小，特别要求能够抢先上市，而对摩尔定律失效与否与他无关。

　　也有人提出，半导体大厂有可能做到不断提供更快、更多、更小、更好的处理器，Inte1的单核处理器Pentium4要不遇到发热问题还会发展，遇阻之后才改而提供多核处理器，Intel的i7和AMD的Phenom11性能都特强，可价格高昂，用户却步，那么快的速度，用来干什么? 实际当今的音视频效果已超过了人们感官的极限，处理器能力已远超网络带宽的需求，几千万像素的数码相机有多大用处? 就说手机吧，中外许多人都还用着2G手机。为什么? 3G还用不着。