“后摩爾時(shí)代”指的是集成電路行業(yè)的哪個(gè)階段？其顛覆摩爾定律所帶來(lái)的新技術(shù)有哪些，是業(yè)界一直追求的？

 

摩爾定律的先發(fā)優(yōu)勢(shì)或不再使用后發(fā)者的彎道超車機(jī)會(huì)已經(jīng)出現(xiàn)

 

據(jù)了解，“摩爾定律”是IC行業(yè)遵循的定律，即在價(jià)格不變的情況下，一個(gè)集成電路上可以容納的晶體管數(shù)量每18-24個(gè)月就會(huì)翻倍，器件性能也會(huì)翻倍。但相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)晶體管數(shù)量逐漸放緩，半導(dǎo)體行業(yè)更新的迭代速度有所放緩。

 

先進(jìn)的技術(shù)驅(qū)動(dòng)芯片不斷縮小，這也導(dǎo)致所需成本的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)和開(kāi)發(fā)周期的延長(zhǎng)。成本從28nm到5nm增加了十幾倍，開(kāi)發(fā)周期延長(zhǎng)到18-36個(gè)月。而且集成度越來(lái)越高，需要龐大的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行軟硬件無(wú)縫開(kāi)發(fā)，可能會(huì)進(jìn)一步降低芯片成品率，利潤(rùn)風(fēng)險(xiǎn)更加明顯。

 

從28nm到20nm節(jié)點(diǎn)，單個(gè)晶體管成本不降反升，性能提升逐漸放緩，預(yù)示著后摩爾時(shí)代的到來(lái)。因此，需要尋找新的技術(shù)來(lái)支持芯片向前發(fā)展，這意味著摩爾定律多年的先發(fā)優(yōu)勢(shì)可能不再使用。如果后來(lái)者能夠提前識(shí)別并做出前瞻性布局，就有變道超車的可能。

 

中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)杭州國(guó)際科技創(chuàng)新中心首席科學(xué)家吳漢明早些時(shí)候指出，隨著“后摩爾時(shí)代”的到來(lái)，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)面臨著巨大的機(jī)遇。

 

吳漢明認(rèn)為，目前中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)面臨兩大壁壘。首先是政策壁壘，主要來(lái)源于巴黎協(xié)調(diào)委員會(huì)和瓦森納協(xié)議的陷阱，產(chǎn)業(yè)鏈的三個(gè)環(huán)節(jié)，如先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備材料和設(shè)計(jì)、EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件“卡住”。

 

二是新的產(chǎn)業(yè)壁壘。工業(yè)上的困難主要體現(xiàn)在技術(shù)上。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)必須盡快強(qiáng)化核心專利，甚至有一些“進(jìn)攻性”專利與之競(jìng)爭(zhēng)。

 

有哪些「顛覆性技術(shù)」？

 

TF證券分析師潘暢4月18日?qǐng)?bào)道，超越摩爾定律迎來(lái)后摩爾時(shí)代的高潮。超越摩爾定律的技術(shù)發(fā)展的基本點(diǎn)是發(fā)展不依賴于特征尺寸不斷小型化的特征工藝，從而擴(kuò)展集成電路芯片的功能。其次，將不同功能的芯片和元器件組裝封裝在一起，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)集成。

 

在此基礎(chǔ)上，潘昌認(rèn)為先進(jìn)的包裝技術(shù)大有可為。其中，系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)代表了半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展方向之一。與SoC相比，SiP具有更高的系統(tǒng)集成度，但研發(fā)周期更短，可以減少芯片的重復(fù)封裝，降低布局布線難度，縮短研發(fā)周期。同時(shí)，使用芯片堆疊3DSiP封裝可以減少印刷電路板的使用，節(jié)省內(nèi)部空間。

 

華金證券分析師胡慧3月3日?qǐng)?bào)道，高級(jí)封裝是后摩爾時(shí)代的必然選擇，將重新定義封裝在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的地位，封裝對(duì)芯片性能的影響將得到改善。

 

根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，2019年全球高級(jí)包裝市場(chǎng)將達(dá)到290億美元，預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到420億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為6.6%，高于整體包裝市場(chǎng)4%的增長(zhǎng)率和傳統(tǒng)包裝市場(chǎng)1.9%的增長(zhǎng)率。

 

除了先進(jìn)的封裝技術(shù)，潘昌認(rèn)為，小芯片(小芯片/芯片/裸芯片)模式也有望帶來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈的顛覆性變革。后者將大尺寸多核設(shè)計(jì)分散到更小的芯片中，可以更好地滿足當(dāng)今高-

 

潘昌認(rèn)為，芯片行業(yè)正面臨著近百年來(lái)前所未有的變革，用先進(jìn)的封裝技術(shù)變道超車大有可為。建議關(guān)注在中國(guó)先進(jìn)包裝領(lǐng)域取得長(zhǎng)足進(jìn)步的領(lǐng)先包裝企業(yè)，其核心技術(shù)與國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)并駕齊驅(qū)，并具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái)戰(zhàn)略布局。