to|关于摩尔定律那些事:失效在即,如何延续?( 三 )


16nm的时候,几家做手机的基本不做了,但是10nm的时候,还有人走下去。所以有人开始想5nm、3nm这些疯狂的技术,你要想办法继续曝光,想办法用更多新的构造,怎么可能会有人用?告诉大家,今天在中国,设计16nmFinFET以上的企业接近五十家,这仅仅是中国的数据而已。
可能很多人觉得,好日子是不是要结束了?没有不散的宴席。
1990年我在美国读书,教授是一个牛人,有一次他上课的时候跟我们讲:“孩子们,硅看起来没戏了,你们赶快另外找出路吧”。我还好没听他的话,如果听了他的话,估计现在悔得肠子得青了。
为什么他会这么说?就是因为刚才看到的这些物理的挑战。从做科研的角度来看,这些东西或许不可解决,或许解决后没有经济效益,所以赶快看看别的材料,找软件。三十年前,我还只是一个小伙子,现在变成了中年人了,摩尔定律依然还健在。
这是1955年开始半导体全世界的产值;到1980年代,半导体是为了服务To B市场,大型机、通信、交换机;90年代开始,To C出现了,PC机出现了,逐渐有一些量级出现了,跟过去的大型机的量级不一样,一旦有了数量,你就有办法摊提掉非常高的研发成本。
2016年后,To B跟To C同时间都出来了,这时候有了云,大家想想数据中心需要多少半导体?一个4G/5G的基站,需要多少的半导体,这是过去大家无法想象的。
手机和终端带来了另外一波的增长,我们现在正在享受这一波的增长。这些增长跟我刚刚讲的经济效益有什么差别?它代表的不是只有一个量级。今天如果你买一台DVD机,下一代你要买的时候,还是一台DVD机,基本你就是看电视、看片子,它变贵了,你肯定不买。你要多付钱的时候,就必须通过摩尔定律往前推进,成本要下降。
现在最大的不同在哪?手机并不只是一个娱乐的终端,云也好,5G也好,带来的附加价值,对整个经济和你个人的生产力来说,它变成了生财工具,所以价值从头到尾不应该成为问题,这就是半导体现在欣欣向荣,大家一片看好的原因。
所有的预测现在来看,2020年到2030年,半导体的产值很可能会从5000亿美金变成1亿美金,翻一番,变成一个非常巨大的行业。以我个人的行业来讲,不要跟1亿美金的行业对赌,也不要跟全世界最聪明的人对赌。现在最聪明的人想跳进去,延续摩尔定律的生命。再往后,2030年后或许不是To B或To C了,“万物互联”,所有的东西都需要半导体,所以“人类对美好生活的向往与需求会延续着摩尔定律”。
(三)如何延续摩尔定律
到目前为止我们要延续摩尔定律,主要靠光刻、新材料,或者是大家觉得比较梦幻的构架。一个晶圆厂设计出一套工艺,这些制程工艺用软件描述出来,这是不完全连续,也算连续的过程。最大的问题是,每一个人都留了一些冗余,这些冗余在摩尔定律这么艰难的状况下,基本是不应该存在的。所以芯片设计厂商、EDA公司、晶圆厂必须紧密合作,想办法从合作的环节里萃取/榨取一些价值出来,想办法把摩尔定律再往前推进一、两代。大家不要小看这些冗余和效率,跟一家公司合作,有可能会多延续半代或一代以上。
再下一步,就走到了系统。半导体也好,芯片也好,最终要服务于系统,我们有没有可能把它从系统拉进来,大家抱团做成one team,把误会全部消除,做成system-technology CO-OPTIMIZATION。
摩尔定律就说到这里,接下来我想说摩尔定律还会遇到各式各样的问题,这些问题都需要全世界最聪明的人解决,也要投入大量的金钱。不过从现在来看,未来五年、十年我们看到了一些亮光,如果大家的年纪跟我一样,我们大概可以干到退休。就算摩尔定律走不下去,还有一二十年的生命可以继续往前延续。