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科技攻关,奔着最紧急、最紧迫的问题去

2021-05-31 11:26

■中科院院士、微电子器件专家黄如

线宽缩小不再是集成电路发展的唯一技术路线

集成电路技术的核心内容是提升单位成本硬件系统的信息处理、存储与传输能力,并降低单位体积上的能耗。

“过去几十年,集成电路技术在基础理论的支撑下不断突破技术瓶颈,拓展应用边界,推动集成电路产业高速发展,每隔18个月将单一芯片上集成的晶体管数目提升一倍,电路单元面积缩小一半。”黄如表示,在上述迭代规律下,大规模集成电路的性能每隔一代提升约15%,功耗降低约40%,成本则降低35%左右。

科技攻关,奔着最紧急、最紧迫的问题去

黄如

黄如介绍,随着集成电路技术的不断发展,特征尺寸、集成度、性能、功耗、成本等摩尔定律特征从22纳米节点不再统一提升或缩减,研发成本从22纳米节点以后显著上升,集成电路技术的发展进入后摩尔时代。

黄如表示,近十年来在器件结构、材料工程、集成工艺、设计方法等方面涌现了诸多前沿创新,面向不同应用需求实现不同的集成度、能效比、性能等的折中优化,呈现出“百花齐放”态势,支撑快速发展的多样化信息应用需求。

“从22纳米FinFET技术(代工厂的16纳米技术)开始,尽管与经典的等比例缩小路线有所偏离,近十年来集成电路技术依然高速发展,在器件、材料、工艺等领域频繁的技术迭代推动下,先进逻辑制造技术进入了5纳米量产阶段,2纳米技术正在研发,1纳米技术研发开始部署。”黄如介绍,先进的10纳米级DRAM存储器和128层V-NAND闪存技术也进入了市场。

“集成电路技术正进入重要的历史转折期,新原理、新结构器件结合新材料、新工艺技术、新设计方法风起云涌,学科交叉更强调深度和广度的推进。”黄如指出,在先进制造技术的基础上,发展三维集成技术、系统级协同优化技术,实现不同功耗约束下的多样化系统集成,后摩尔时代集成电路技术发展呈现典型的“N分天下”新态势,“经典摩尔定律与等效缩比等超摩尔新定律并存互促,为集成电路发展开辟了更多的道路”。

[来源: 光明网-《光明日报》] [作者:崔兴毅] [编辑:余冰月]
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