来源：科学网

中兴事件以来，中国集成电路行业的发展受到全国人民的关注。许多人群情激奋，恨不得马上自力更生，赶上先进。也有一些人认为现在的世界经济是一个综合体，一个国家不可能样样领先，需要时日。正好，本月IEEE Spectrum 2018/11月号，发表一个新闻，“3 DIRECTIONS FOR MOORE’S LAW”，我想对大家关心的这个问题有参考价值，特介绍于此。

近年来晶体管尺寸日益减小已经成为一个昂贵而棘手的问题,，以致只剩4家逻辑芯片制造商继续在这个方向做数十亿美元的努力-----它们是全球晶圆（GlobalFoundries）、英特尔、三星和台积电。其他公司只是在观望。他们也许想：假如你有这笔钱，也许买俩智能手机，增加一些功能，照样提高性能，而不去考虑减小晶体管尺寸的事。

（1）坏消息

    今年八月，全球晶圆叫停了芯片制造过程的一个顶尖开发项目。原来它计划移到7纳米节点，然后开始用超紫外光刻（EUV），以节省制造过程的花费。从而可以进一步开发更先进的5纳米甚至3纳米节点。在纽约州马尔他的8号设备，即使装备了2台EUV，也未能成功。公司不得不卖了这EUV系统，回归到原来的制造者，即阿斯麦控股。全球晶圆首席技术官Gary Patton说：“我们完全从数字出发，对于尖端技术人员转去搞研究，那是一种侵蚀。”最后，公司决定回到盈利上来。”

    全球晶圆不是唯一一家为新工艺奋斗的公司。英特尔今年早些时候透露，将到2019年才移到10纳米工艺。（英特尔的10纳米工艺基本上等价于其他公司的7纳米工艺。）

    （2）好消息

    在台积电，7纳米已经过关。在9月，苹果高管们说，iPhone X和X Max手机已经用了7纳米工艺生产的处理器。几个星期前，华为推出了他们自己的7纳米手机处理器，几周以后，该手机就推向了市场。这两家公司的芯片都是台积电生产的，台积电成了实际的胜利者。

    台积电今年4月开始7纳米技术产品的批量生产，而且其趋势看涨。台积电看到了跟随摩尔定律的好处（下图）。台积电主席Mark Liu 9月在台湾半导体会议上说：“工艺尺寸会继续走向3纳米和2纳米。”同时，其竞争者三星电子将在今年底或明年初推出商用7纳米产品。

当然，7纳米并不是所有地方都是7纳米。达到这个边缘的厂家在扩展，新的厂家也在建设。根据世界工厂预测报告，半导体设备及材料协会说，花费在芯片制造设备的资金在2018年增长14%，达到628亿美元，而对新厂建设的投资4年内将达到170亿美元。

    （3）审视

    实际上，究竟是谁需要这样不断缩小的尺寸？不爬摩尔定律这把梯子，还有许多办法可以提高性能。

    美国国防部高级研究计划局（DARPA）的电子复兴计划有一个6100万美元的项目，计划用几十年前的老生产过程制作3D单片集成芯片，以便和7纳米技术做比较。这个项目集中在明尼苏达州布卢明顿的SkyWater技术工厂，那是一个90纳米硅片生产厂。其技术是要在通常的CMOS芯片上面生产出碳纳米管的晶体管和电阻RAM存储器。SkyWater总裁Tom Sonderman说：“如果能像计划那样完成的话，尺寸就可以回到90纳米，在那基础上改进。”

另一个解决办法来自硅谷的Atomera公司，它开发了一种技术，提高晶体管速度，减少同一芯片上装置之间的可变性，并且，用保持其早期状态的办法提高了这些装置的可靠性。它让原子那么薄的氧层埋在晶体管硅面之下。Atomera把这个方法叫做米尔斯硅技术（MST），使芯片设计者可以不减小晶体管尺寸而提高晶体管性能。该公司的总裁和CEO Scott Biband说：“它可以用于所有不同的工艺节点，包括传统的模拟以及正在开发的新节点。”

中国大陆有中国的情况。我国现在还达不到和这些公司比试的程度，而且，我国基本上靠国家投资。国家投资无非是政府拿主意，请一些有识之士、千人，论证一番，就开干。但这事真是大事，必须慎重。几百上千亿的钱投下去了，成功则皆大欢喜；失败就骑虎难下了。我觉得可能还是按产业发展的规律办事更好一些。

未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能，互联网和脑科学交叉研究机构。

未来智能实验室的主要工作包括：建立AI智能系统智商评测体系，开展世界人工智能智商评测；开展互联网（城市）云脑研究计划，构建互联网（城市）云脑技术和企业图谱，为提升企业，行业与城市的智能水平服务。

  如果您对实验室的研究感兴趣，欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”