不用悲观 芯片工艺还能再战20年:2046年直奔0.2nm以下

艾奇百科 百科资讯 1

5月2日消息,引领全球芯片工艺发展的摩尔定律已经有50多年历史,最近十几年业内都在谈摩尔定律已死,认为芯片工艺很快会到物理极限,没法再微缩下去了。

不过比利时的欧洲微电子中心IMEC对此并没有那么悲观,他们最近公布的路线图显示现在的硅基工艺还能再战很多年,2046年干到0.2nm以下还是可行的。

根据他们公布的路线图,业界在2018年实现了7nm水平的N7工艺,直到3nm的N3工艺还都可以靠FinFET晶体管实现,去年2nm节点的N2工艺开始转向了GAA晶体管,使用的是NanoSheets路线,后续可以一直用到1.4nm级别的A14及1.0nm级别的A10工艺,时间点会到2031年。

2034年预计会进入0.7nm级别的A7工艺,这时候开始GAA晶体管结构也不行了,会上CFFET晶体管结构,这是互补场效应晶体管,会将N、P晶体管垂直堆叠,理论上可以将面积缩小一半,但散热挑战难度很大。

CFET晶体管会一直用到2040年的0.3nm级别的A3工艺,再往后还得换晶体管结构,这次会用上传闻已久的2DFET,也就是进入二维晶体时代,这被视为芯片工艺的终极材料,完美的原子级厚度,台积电、三星及Intel等公司都展示过这种黑科技,不过量产依然没有时间表。

2DFET晶体管结构能让芯片工艺一路狂奔到Sub-A2,也就是0.2nm以下,按现行规律命名应该是0.14nm了,不过现在还早,IMEC也就是提个PPT目标,名字都不好说呢,毕竟还有20年之久。

总之,IMEC给出了未来20年的芯片工艺路线图,但是进入到埃米级之后,每代工艺的提升都很难。

如果大家关注过台积电2nm之后的工艺,芯片面积微缩已经不明显了,密度提升个10%都很难,所以才搞出了很多不那么标准的工艺断代,前不久的技术论坛上甚至公布了A13、A12工艺,填补A14到A10之间的空白,后面再有A11工艺都不会让人意外。

此外,芯片工艺的升级也不只是看nm数字大小就能决定了,散热、供电、封装等方面也有极高的技术挑战,谁能解决这些问题也有可能在未来20年的工艺竞争中脱颖而出,超越个台积电、三星或者Intel也不是没可能。

希望未来20年的竞争中,中芯国际、华虹、晶合集成、芯联集成等大陆企业也能参与其中,不再是追赶者了。