在日前于臺(tái)北舉行的2018年國際半導(dǎo)體展(SEMICON Taiwan 2018)上，臺(tái)積電(TSMC)董事長劉德音(Mark Liu)表示，如果半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)在一系列新技術(shù)方面取得進(jìn)展，芯片微縮規(guī)模每年將增加1倍。

即使摩爾定律(Moore’s Law)逐漸失去動(dòng)能，這樣的樂觀期待預(yù)計(jì)能讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)更快的成長。

劉德音在上周的SEMICON Taiwan上說，未來，芯片制造商將必須整合記憶與邏輯，以打造“真正的”3D IC，從而節(jié)省大量能源。再者，特定領(lǐng)域的架構(gòu)創(chuàng)新，讓軟件得以動(dòng)態(tài)配置硬件，也將成為推動(dòng)半導(dǎo)體微縮進(jìn)展的關(guān)鍵。

劉德音在SEMICON活動(dòng)上發(fā)表演說，他表示，“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來前景光明。”

劉德音說，電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大勢(shì)之一將是無處不在的運(yùn)算，讓人們能在任何地方工作。自動(dòng)駕駛車則是另一種發(fā)展趨勢(shì)，它需要的運(yùn)算能力將會(huì)比現(xiàn)有的大幅增加100倍。

“微縮將會(huì)持續(xù)進(jìn)展到3納米(nm)和2nm。”他說：“未來將會(huì)透過極紫外光(EUV)微影、鰭式場效晶體管(FinFET)等新晶體管架構(gòu)，以及高k金屬閘極等新材料的采用，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)微縮。EUV的進(jìn)展顯示微影技術(shù)不再是微縮的限制因素。”

他說，諸如鍺、石墨烯和二硫化鉬等新材料，也將有助于提高未來的晶體管密度。

節(jié)能

過去，芯片面積、性能和功耗，都是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵指標(biāo)。而今，新的指標(biāo)則是能效。

他說：“密度已夠大足以實(shí)現(xiàn)平行運(yùn)算了。但我們現(xiàn)在需要的是減少能源消耗。”

劉德音指出，在數(shù)據(jù)中心，有近一半的營運(yùn)成本是電力消耗。人工智能(AI)更加劇了這些成本，因?yàn)樗枰獜膬?chǔ)存設(shè)備中密集傳輸內(nèi)存。其解決方案就在于將內(nèi)存、邏輯與高帶寬互連整合在一起。

他說，臺(tái)積電的先進(jìn)封裝技術(shù)，如CoWoS，已經(jīng)成為解決這一問題的權(quán)宜之計(jì)了;但未來，內(nèi)存和邏輯組件必須彼此堆棧，從而使互連密度再提高100倍。

硬件/軟件協(xié)同設(shè)計(jì)

劉德音說，另一個(gè)尚待進(jìn)展的領(lǐng)域是軟件和硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。雖然CPU架構(gòu)在過去30年來沒有多少變化，但新的專用處理器的進(jìn)展越來越顯著。新的加密貨幣創(chuàng)新更創(chuàng)造出高度平行處理的設(shè)備。

臺(tái)積電創(chuàng)辦人張忠謀在SEMICON Taiwan 2018發(fā)表演說。(來源：SEMI)

“特定領(lǐng)域的架構(gòu)將有助于提高能源效率。”劉德音說：“問題在于如何使它們更加靈活。我們?cè)撊绾蝿?dòng)態(tài)配置硬件?”

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)前景光明

在SEMICON Taiwan活動(dòng)上的其他發(fā)言人也看好半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。臺(tái)積電創(chuàng)辦人張忠謀表示，在可預(yù)見的未來，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長速度將超過全球GDP。他說，芯片產(chǎn)業(yè)的銷售額將成長約5%至6%。

SEMI總裁兼首席執(zhí)行官Ajit Manocha也在會(huì)中表示，芯片產(chǎn)業(yè)可望在2019年達(dá)到5,000億美元的銷售額，并將在2030年突破1兆美元大關(guān)。

他強(qiáng)調(diào)：“人工智能將引領(lǐng)這一成長態(tài)勢(shì)。”。