如果芯片一直突破1nm之后,之后的出路在哪儿,是否会往更小发展?不一定,其实就现在也不是所有芯片都最求最小线宽的。比如电源功率芯片采用SIC,氮化镓等三代半导体,做高频器件。未来芯片会更多样,性能要求也会更多样。软硬一体化的设计也会更多地出现。比如,会计的电脑更多考虑整数运算,科学计算或者工程运算啥的,需要更高的浮点运算精度,游戏和三位设计更加考研图形计算能力,AI训练对算力的要求也更不同。
另外IOT设备,对算力要求不高,更多对通信,功耗,价格敏感。随着市场规模的扩大,每一个细分市场都会更加专业。比如手机soc,在工艺不能提升的情况下,可能就会有拍照soc和游戏soc的区分。拍照soc可能ISP做得特别大,对应手机摄像头会更高级,游戏soc会把GPU做得更大。然后,工艺不能提升,软件其实还有很大提升空间。比如安卓的虚拟机优化,Linux内核优化。甚至以前基本很难实现的指令集优化,在摩尔定律停滞后会逐渐出现解决方案。
不断提高半导体的制程技术,基于两个因素:1、单位面积容纳更多的晶体管,2、容纳更多的晶体管,制程越高,芯片的散性就越好。实际上在7nm以前,还有一个因素,就是性价比的问题,但是由于新制程研发和生产投入越来越大,提高新制程越来越不具备性价比。半导体制程达到5nm时,其实已经接近硅基材料的极限,再上一步,到达3nm,我个人认为投入巨资研发代价是非常具大的,生产出来的芯片,还具不具备市场推广价值都很值得怀疑。
所以,半导体再往下的发展,已经不可能按原有的技术路线去发展,而且在今天我们可以看到新的技术路线苗头。比如:新材料的引用,比如用碳基材料代替硅基,碳基材料相比现有的硅基材料,有很多优点,其中有一点,就原子间的间隔比硅基材料大,所以,哪怕是用老一点的半导体制程技术,也可取得比较好的性能。对于我国最关键的是,我国在碳基材料方面的研究几乎与国外同步,未来我国企业使用碳基材料不像现在受制于美日。
据说在5年内,以碳化硅为代表的碳基材料,能被大规模应用。互联网半导体新的发展趋势,对于半导体的发展将产生严重的影响。5G的运用使物联网成为了一种必然,物联网的发展,必然导致云计算的加强和运用,终端,比如手机芯片的性能,就被很大程度弱化。比如,我们现在买华为手机,一提到华为想到的就是麒麟990芯片,我们现在买手机首先想到的是要有一颗强大芯片,是因为,不论打游戏还是照相,这些数据都是由手机芯片处理。
但是,如果所有数据是由互联网的云服务器处理,而手机芯片充当的,只是一个传输数据和显示投屏的作用,那么对于手机的芯片的性能要求,就没有那么高。在今天的手机,也许需要一个强大芯片,考虑到散热问题,可能需要更高的制程,但是在5G物联网时代,手机芯片的性能要求没么高,芯片的散热问题,不是那么大的突出,老一代的半导体制程技术,就可以有继续使用。网络上有一句话说得好“战胜康师傅的不是更好的康师傅,而是快递小哥”,所以,考虑这类问题,不要在原有的技术路线上考虑。
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