虽然中国目前在半导体范畴面对国外的强势打压,但是中国依然有时机追逐国外竞争对手。这种追逐可能是整个产业链的全方位提升,也就是说依托全部国产化零部件和原资料,全方位去美国化的前提下依然有时机到达世界抢先程度。而这个时机就是芯片工艺晋级逐步变慢,摩尔定律逐步放缓的客观事实!
在工艺进入20nm以前,半导体工艺的晶体管密度根本上坚持每18个月翻一番的速度,但是进入到16nm至7nm之后,这个速度变慢的速度大大超出人们的预期。2013年的时分人们预测晋级速度只会逐步变缓,但是2015年人们悲观地发如今可预见的数年之内晶体管密度都将坚持不变。事实固然与预测略有不同,但是7nm工艺的研发时间比以前增加是不争的事实,英特尔以至在10nm上难产数年一再延期,这在28nm以前是不可想象的。在小编看来,工艺晋级速度放缓的缘由有以下几种:
虽然目前我们看到的10nm或者7nm曾经不能代表晶体管的实践大小,但是其尺寸在不时减小是公认的趋向和事实。以目前的台积电的工艺数据来看,鳍形晶体管的“鳍”间距仅有30纳米,而“鳍”的宽度则更小:
在如此小的尺寸下,半导体资料的最小宽度可能只要几百以至几十个原子的大小!想要让这些原子依照人类需求的外形排列好可不是一件容易的事,所以需求高精度的光刻机,纯度极高杂质极少的化学试剂和各类精细仪器。除了单纯的尺寸问题,在微观世界还有很多不同于宏观世界的物理现象会障碍半导体器件的正常运转,典型的就是量子力学中的隧穿效应,晶体管不再具有传统意义上的绝对“开”和“关”,而电子有一定概率不受控制地流过器件,这也是科学家不断努力处理的问题。虽然艰难很多,但是目前的优势是国外的先进技术曾经为我们指明了半导体工艺的开展方向,为我国省去了大量的试错本钱。从无到有永远都是最难的,走在最前端的创新公司必需接受走错方向而失败的风险。我国在今后的长时间里都是跟随者,可以防止我们重新探索去做工艺研发而糜费时间。
在40nm以前,代工厂根本上是百花齐放的状态,很多厂商都能研发。而进入到先进工艺后,玩家越来越少,目前全世界也只要2-3家公司有财力和技术研发最先进工艺。中国现阶段其实并不缺资金,而是短少真正在芯片行业和相关产业链的资金投入,更短少长期兢兢业业努力于技术研发的企业和人才。在相当长的一段时间内,学校中的芯片类专业不被注重,由于发论文影响因子小,不利于评奖评优和职称评定,以至不如很多劝退专业;在就业中芯片工程师待遇缺乏,无法与炙手可热的IT、互联网、金融和房地产等行业竞争,人才不断流失。