半导体产业隐忧 摩尔定律濒临极限

　　半导体业奉为圭臬近廿五年的“摩尔定律”面临改弦更张的时刻。

图为德国半导体业者英飞凌（Infineon）在雷根斯堡的无尘室。

　　指引电脑及半导体产业技术发展数十年的摩尔定律（Moore's Law）正濒临极限，全球工程师原本一直维系着这个定律，不断让电脑晶片更小、更快、更便宜，如今半导体制程终于接近了物理极限，业界将推出新的预测系统预估电脑和半导体业未来发展。

　　摩尔定律由英特尔创始人之一戈登．摩尔（Gordon Moore）在一九六五年发表。主要指的是当价格不变时，积体电路上可容纳的电晶体数目约每隔十八个月就会增加一倍，性能也将提升一倍。之后，摩尔定律还被用于其他行业发展趋势的分析预测。

　　但摩尔定律也受限于物理定律，当晶片线宽（产业能制造的最小导线宽度）缩小到廿奈米以下，有人认为摩尔定律将无法继续预测半导体产业。因为线宽或许能持续在规定时间内缩短，制造成本却大幅上升。易言之，即便技术上电晶体尺寸能够循摩尔定律缩小，但商业上成本却大幅提升至单一公司无法负荷的程度。

　　摩尔定律长期以来鞭策电脑业做出惊人发展。举例而言，二○一一年上市售价四百美元的苹果iPad 2，性能比一九八○年代的超级电脑克雷二号还强，而克雷二号体积如同一台大型工业用洗衣机，造价要一千五百万美元。

　　没有这种发展，今天让Google、亚马逊等企业得以运作的云端资讯中心都将因太贵无法建造，也不会有智慧手机、平板电脑。不过，摩尔定律在二○○五年开始面临挑战，当时晶片面临过热问题，工程师被迫停止提高时脉、改采多处理器分工方式，继续维系该定律。

　　到了去年，英特尔宣布新一代十奈米制程晶片延缓出货，纽约时报说，这显示摩尔定律终于撑不下去了。

　　国际电机电子工程师学会订于四日提出新的预测系统，名为“国际设备与系统蓝图”，取代国际半导体业界使用近廿五年的“国际半导体技术蓝图”晶片技术预测系统。

　　美国、欧洲、日本、台湾、南韩的半导体协会，也将对“国际半导体技术蓝图”提出最后检讨报告。英特尔、ＩＢＭ、三星等晶片大厂都是成员，但英特尔表示并未参与这次的报告。

　　半导体的小型化在未来五年将面临极限。电脑晶片目前是蚀刻出二维导线的矽基板，ＩＢＭ正研究以奈米碳管和石墨烯当做运算元件的基板，希望这些基板利用的是光脉冲，而不是电压。