在IC领域,制造工艺决定了最终的设计能否实现,从本质上来讲,它是制造决定设计的产业。在这个领域里面,使用这种手段最为纯熟的乃是IBM、Intel这样的厂商。    

    但是,IC制造的发展速度由于IC业的竞争,已经快要到材料的极限,电路之间的隔层差不多快要到原子级别,一些以前不会出现的问题逐渐显现。比如制作半导体需要参杂的工艺,就需要控制具体的数量,而不能如同以前一样,任由杂质进行自由组合,这将大大增加IC制造的难度;半导体的绝缘层也将因为光刻化学药品本身的特性,凹凸不平的程度将直接影响IC能否正常运行,身为IBM院士的陈自强博士指出,当电路之间的隔层宽度可能为320埃,而其中的凹坑就有可能为80埃,那就意味着,在一些极端的地方,隔层宽度只有160埃……到时候,目前的材料还能用么？

    硅基IC不越摩尔定律雷池    

    尽管这是未来15年以后的事情,专注前沿科技研究的科学家已经等不及了。不仅是因为材料限制,在22nm以下的工艺,无法使得电路稳定运行,还会因为集成过于大量的晶体管,使得处理器的功率达到惊人的地步。

    我们可以看到,在过去的几年里,我们并没有因为生产工艺的提高带来功耗的真正大幅度降低,反而因为频率和晶体管数量的大幅度增加而有所增加,这就是目前IC前沿研究所需要急切解决的问题。同时,因为CMOS晶体管的绝缘层的距离大大变小,降低的阈值将会低于1V,那就意味着,IC受到干扰的概率大大增加,而供电电流会成几百安培的规模,的确是相当骇人的。

    但是,摩尔定律并没有因此而被打破,在它提出的将近40年的时间里,半导体行业一直小心地遵循摩尔定律,不越雷池。根据IBM研究院ThomasJ.Watson研究中心科技副总裁陈自强的博士说,在可见的未来,摩尔定律仍然不会被打破,尽管IC领域的人们散失了对频率追逐的兴趣,但是多核布局还将让摩尔定律大放光彩。

    多核乃是目前遵循摩尔定律不得已的办法。现在,Intel的65nm工艺的四核处理器已然如同陈兵百万,蓄势而出,TI的65nm工艺也已经进入了量厂。但是,我们发现,在IC领域,更多是自己与自己竞争,缺乏对所服务行业的支持,成为IC领域过度竞争的明证。

    从技术上看,IC领域是不用扬鞭自奋蹄,跑得比谁都快,依然还要追求更快,把自己逼上了梁山,IC领域在材料上的瓶颈也随之而来。

    我们现在需要这么先进的技术么？比如降低工作电压,的确提高了频率,并且降低了同性能下的功率消耗,但是性能的追求使得芯片集成度大大增加,反而使得功耗大幅度上涨,并且对外界的干扰也逐渐敏感。在一些复杂的环境里,反而不太可用。

    另外,工艺的大幅度提升,这种累进的技术成果并没有完全在产品上得到继承,反而使得进入IC领域的门槛提高,并且增加了产量上的压力。为了养活这样的工厂,大量的设计和想法都必须要成为芯片,才有可能使得产业链成活。