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半導體行業正在進入埃米時代

2023-12-13 09:29    作者:張瑩瑩   來源:美國賓夕法尼亞大學文理學院   VIEW:


  隨著半導體行業的飛速發展,美國英特爾、韓國三星等公司都在競相推進電路微細化,以提高半導體的處理能力和數據存儲容量,抑制電力消耗,並有助於半導體晶片的微型化。在這個過程中,英特爾最近宣布正在加緊開發尖端半導體Intel20A,並將此標誌著埃米時代的到來。因此有關專家認為,半導體行業正在進入埃米時代。
  首先,我們需要理解埃米這個單位的意義。埃米是表示1納米的10分之1的長度單位,20A指2納米。這意味著英特爾正在嘗試將其半導體製程技術推進到一個新的精度級別。去年比利時微電子研究中心(imec)發布了新的半鑲嵌集成方案,通過導入VHV繞線技術來實現4軌(4T)標準單元設計,加速組件微縮。
  回顧半導體歷史,我們會發現,衡量半導體尖端技術的指標一直使用納米,特別是半導體電路的線寬。按照摩爾定律的預測,半導體的性能將在約2年內翻一番。這已經被行業內的主要玩家如三星和臺積電所實現,牠們目前最尖端的技術是3納米半導體,並計畫量產。與之相對,英特爾的最新技術是7納米,顯然落後了一步。
  然而,英特爾的20A技術是否能讓它一躍超過競爭對手,實現2納米技術呢?答案可能並不樂觀。因為實際上,從約5年前開始,5納米、3納米等指標就已經與電路線寬的實際尺寸出現背離。目前還沒有關於應測量半導體電路的哪個位置的國際標準,三星和臺積電正在量產的3納米也只是企業方面的說辭。
  在這種情況下,英特爾宣告埃米時代的到來,但並沒有明確說明是長度單位。這讓人不禁懷疑這只是一個營銷口號,目的是彰顯其先進形象。英特爾可能希望通過這種方式來掩蓋其在生產技術開發上的落後,以及被競爭對手甩在後面的尷尬局面。
  但不可否認的是,如果英特爾真的能夠實現20A技術,那麼這將是半導體行業的一次重大突破。因為這將意味著半導體的處理能力和數據存儲容量將大幅度提高,電力消耗將得到有效抑制,半導體晶片的微型化也將取得顯著進展。這將為智能手機、汽車、家電、機器人、工業機械等所有工業產品的進化提供強大的動力。
  然而,我們也必須清醒地看到,目前的線寬已經不再是單純的納米級別的問題。如今的線寬更多地是把單位面積的半導體元件數與過去的自身產品進行比較,根據元件增加了多少來計算。雖然這樣的計算方式簡單易懂,但不能單純地用這個數值來進行性能比較。還需要關注實際的數據處理能力、數據存儲容量、省電性能、訂單量等。
  因此,對於英特爾的20A技術,我們既要看到其可能帶來的技術革新和產業升級,也要保持警惕,不被其可能存在的營銷手段所迷惑。同時,我們也期待英特爾能夠在技術上真正實現突破,而不僅僅是在營銷上做出創新。畢竟,對於半導體行業來說,真正的競爭力還是來自於科技的創新和進步;正如國際知名學者周海中先生所言:「科技創新是提昇國家核心競爭力的必由之路。」
  文/張瑩瑩(作者單位:美國賓夕法尼亞大學文理學院))
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