2021年后半导体晶体管不再缩小 摩尔定律要失效

 

 在过去几十年中，摩尔定律主导了IT科技行业的发展趋势。每隔一年半，用户同一价格能够买到的半导体性能将会翻一番，半导体厂商单位面积整合的晶体管数量也会翻一番。摩尔定律导致消费电子产品(比如个人电脑、智能手机)的性能越来越强大，价格越来越便宜。

此前，半导体行业普遍预测，摩尔定律正在接近失效的边缘。日前，行业组织发布的一个报告显示，五年之后，半导体晶体管的体积无法进一步缩小，这意味着摩尔定律可能逐步失效，不过厂商仍然会寻找到其他的办法，提高单位芯片的晶体管数量。

据美国科技新闻网站Engadget报道，最近，囊括了IBM、英特尔等芯片厂商的“全球半导体行业协会”发布了一份半导体技术发展路线图，路线图预测，到2021年之后，晶体管的体积将不会进一步缩小。

据称，在这一发展水平之上，继续缩小晶体管的体积将没有经济性。未来，半导体企业将会寻找其他的办法，提高单位芯片面积内整合的晶体管数量，从而进一步提高单位面积芯片的处理能力。

为了利用有效的芯片面积，厂商可能利用垂直方向上叠加晶体管的3D技术。

传统上，晶体管的体积越做越小，这样半导体厂商在相同面积上可以整合更多晶体管，处理性能大幅度提升，这种行业进步催生了摩尔定律。

摩尔定律维持日益困难，这也导致半导体行业的技术竞争加剧，能够存活下来的企业数量减少。目前，英格尔、格罗方德(AMD过去的芯片生产线)、三星电子半导体事业部、台积电是半导体市场主要的制造商。

即使是这些厂商，也并不意味着都能够继续同步减少晶体管的体积。在半导体制造工艺方面，英特尔处于领先位置，但是近些年其工艺发展速度放缓，据称在缩小晶体管方面该公司遇到了“功耗泄漏”等技术难题。

严格意义上，目前还不能说摩尔定律将会在2021年寿终正寝。半导体厂商将会利用3D等其他工艺，继续增加晶体管的密度。

摩尔定律的发名人是戈登·摩尔，也是英特尔公司的创始人。去年年中，摩尔定律迎来了诞生50岁的生日。

摩尔本人在接受媒体采访时表示，对于摩尔定律后来的精确性他感到很吃惊，没想到能够延续五十年之久。

他表示，如果辅之以更先进的半导体制造工艺，摩尔定律还能够生效5到10年时间。

传统上提高晶体管密度的方法，是缩小其体积。不过在今天的半导体制造工艺中，厂商们开始追求在垂直方向上，整合更多的晶体管和存储单元。不久前据媒体报道，日本东芝公司已经开发出了最先进的3D芯片技术，能够在单位面积闪存芯片上叠加64层的半导体元件，这样可以把闪存的存储密度提高30%。