管理者视角：如何把握芯片未来？

关键词：

物联网

5G

汽车电子

双路线图

建议阅读时间：6分钟

对半导体的强劲需求，往往被视为传统周期性行业的又一次升级改造，目前而言，芯片的功能不断增加是全新领域开辟的主要推动力。如今，刺激芯片需求的已不仅仅是计算机和智能手机制造商。不同行业的新应用如雨后春笋般，正在产生需求，推动芯片技术进入新的发展方向。因此，尽管「开发更快、密度更高的半导体」这一传统目标仍然非常重要，但它已不是唯一的指标。

关键行业

除了传统计算和智能手机应用之外，下列行业也是拉动半导体需求的主要推动因素：成熟的物联网(IoT)应用、5G和无线网络、汽车以及人工智能/机器学习(AI/ML)。

在物联网领域，高水平的感应、处理和通信功能正不断嵌入物理对象中，以实现「智能化」，即强大的数据分析和处理能力。这是为了提高性能、效率，降低成本，同时寻求全新的问题解决方式。

为了创建功能更强大、更可靠和更安全的网络，5G和移动网络对带宽的要求变得越来越严苛。举例来说，不久之前，网络设备延迟时间降至50毫秒是一项惊人的技术成就，而如今它已变得很寻常，许多网络应用甚至要求延迟降至1毫秒或更低。

汽车电子是另一个快速发展的领域。20世纪80年代早期，汽车推出遥控钥匙，此后车载电子器件数量急速飞涨。对先进半导体工艺的需求不断增加，其中许多将射频和功率处理功能结合在一起，以应对种类繁多的汽车应用，例如驾驶辅助、安全和信息娱乐系统。

与此同时，AI和机器学习系统正在产生海量数据，这些数据可以用于实现更高的生产力、效率、质量和成本经济性，同时减少人为干预。

格芯的发展定位

许多新应用需要芯片在性能、功耗、灵活性和成本之间达成平衡，这正是格芯22FDX®技术的特点。格芯22FDX技术为高增长领域的客户带来巨大优势。它能够以28nm平面技术的成本，提供强劲性能和高能效，但芯片尺寸与28nm相比缩小20%，掩模数量减少10%，所需的浸没式光刻层只有约一半。

此外，由软件控制的晶体管体偏置让客户能够在高性能和低功耗操作之间实现动态切换。例如，客户可以优化睡眠和工作运行模式。FDX™技术还允许客户轻松地将数字、模拟和射频功能集成到单个芯片中，以实现智能、完全集成的系统解决方案。

目前为止，我们有20多项客户设计成功应用于各种22FDX应用，包括窄频段物联网(IoT)系统、区块链开发和虚拟货币挖矿、地理定位、毫米波汽车雷达以及AI/ML等。

这些设计补充了超高性能FinFET技术，遵循摩尔定律，让AMD和IBM等客户能够提供极快的图形处理能力和强大的主机服务器。

所以，格芯采用FDX和FinFET双技术路线图，利用目前已上市或正处于不同开发阶段的差异化技术，为客户带来无以伦比的机遇，紧跟这些高增长区域。

格芯的双路线图重塑主流标准

举例来说，对于这些市场领域的客户而言，格芯面向高级封装解决方案的路线图是另一项关键优势。我们致力于利用封装技术组合，实现自身的市场领导地位，这是因为，对更高带宽、更多存储和更快速度的需求实际意味着必须采用高级封装解决方案来最大化产品性能和功能。我们的ASIC产品旨在利用高级封装选项（包括单芯片和多芯片模块以及2.5/3D解决方案）实现模块级别的无缝集成。

人为因素的重要性

除了上述技术，格芯还有一项同样了不起的成就：如何团结不同背景的人员和团队，群策群力开发这些解决方案，同时帮助客户充分利用眼前的机会。

一开始，我们就拥有实力强大、多元化的全球研发团队。2015年对IBM Semiconductor的收购充实了我们的技术和管理人才。这项收购给格芯带来了约500位先进技术人才、领先的射频技术和ASIC设计能力，包括领先的高速SerDes、先进封装解决方案等。

我们细心培育人才，因为半导体的设计和制造需要多项互补技术，而能否构建有凝聚力的团队则是关键。因此，我们利用多种类型的跨站点合作来传播分享式学习。嘉宾座谈系列就是一例，我们邀请全球顶尖的人才来到格芯，就时下热门的重要话题开展讲座。我们会录制这些讲座在所有站点播放，让全球各地的员工都有机会学习。

在与行业研发团队合作的过程中，我们与时俱进，推进内部工作成果。我们的技术人员与奥尔巴尼IBM研究联盟、imec、Leti和SRC等团队密切合作，携手开发未来技术。

展望未来

随着半导体进入多种新的增长领域，对未来芯片技术的传统看法已然被颠覆。虽然摩尔定律依然非常关键，但并非唯一的方向。

凭借格芯技术，我们可以响应用户不断变化的需求。对于格芯而言，2018年值得期待。

作者介绍

Gary Patton博士

格芯首席技术官兼全球研发高级副总裁

Gary Patton博士是格芯首席技术官兼全球研发高级副总裁，主要负责格芯半导体技术研发的路线图、运营和执行。在加入格芯之前，Patton博士在IBM 半导体研发中心担任副总裁。在IBM 的8年任期中，Patton博士主要负责IBM半导体研发及技术开发联盟。Patton博士在半导体领域有超过30年的经验，是半导体技术研发领域公认的行业领导者。

Patton博士拥有加州大学洛杉矶分校电机工程学士学位，以及斯坦福大学电机工程硕士和博士学位。他还是美国电气与电子工程师协会（IEEE）院士，凭借其在尖端微电子技术发展及合作研究方面的行业影响力和领导力荣获2017年IEEE Frederik Philips奖。2016年，因其几十年来为推动半导体行业发展作出的卓越贡献，Patton博士被纳入VLSI研究名人堂（VLSI Research Hall of Fame）。他参与撰写了70多篇技术论文，多次被业内主流论坛邀请，作为嘉宾发表论坛主题演讲，同时还在IEEE 西泽奖（Nishizawa Medal）委员会及Grove Field Award委员会任职。