千人計劃特聘專家胡川：摩爾定律失效，芯片如何創新？

王改靜

中國手機的創新離不開芯片的創新。隨著摩爾定律的逐漸失效，未來芯片如何創新？千人計劃特聘專家、廣東省科學院胡川在2018中國智能生態創新大會暨天鵝獎頒獎禮上做主旨報告時表示，半導體產業必須變革，才能持續提升計算性能，預計到2020年，納米材料、量子計算、生物計算接口創新是值得期待的。

今年，適逢集成電路發明60周年，電子管作為最早的計算機，在半導體產業出來以前，其產業規模以指數級的增長速度發展。摩爾定律是由Intel創始人之一Gordon Moore提出來的。其定義為當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，一美元所能買到的電腦性能，將每隔18-24個月翻一倍以上，而這一定律揭示了信息技術進步的速度。

“在我上學期間，我的導師是德州儀器的副總，他們對摩爾定律從來就沒有過信心，但是每隔十年，這個行業就會出現一個白衣騎士，想把摩爾定律延伸下去，但是最終也沒阻擋摩爾定律的終結。”胡川表示。

胡川表示，經過修正的摩爾定律，實際上比最初想象能夠應用的時間更長，但是到今天，已經發生了兩件事，第一個是嚴格意義上摩爾定律已經終結，第二是從目前多方面來看，Intel大概會在五年以后，可以全面量產納米工藝。

在半導體方面，整個產業發展過程中經歷了五個關鍵創新，第一是雙極性晶體管到場效應管，這個晶體管在0和1的狀態下不會漏電；第二是熱擴散到離子注入摻雜；第三是一對一光刻發展到多對一；第四是陶瓷封裝到有機封裝；第五是2D器件/導電層到3D器件/導電層。

去年因為存儲器價格大漲，全球半導體市場規模約4600億美元，而晶圓作為半導體核心的核心，隨著摩爾定律的終結，其核心地位也受到“威脅”，晶圓提升計算能力的時代已經快要過去了。而封裝雖然是一個很低端的產業，但是在半導體產業中也占據不小的市場。

胡川表示，半導體產業中，移動互聯網毫無疑問是半導體產業最大的客戶，約占32%市場份額，傳統的PC占據30%市場份額。

在量產方面，涉及到三個重要的技術，其中EUV光刻入門級設備價格就在一億美元左右，另外兩個技術是人工智能的代表，一個是硅上打孔，可以將存儲器和處理器放在一起；另外一個最有代表性的技術，是蘋果的中央處理器采用的扇出封裝技術，目前市面上所有的處理器還是蘋果做得最好。

展望未來，胡川表示三大前景產業一定是屬于移動互聯網、人工智能以及物聯網的。

2018中國手機創新周暨第六屆中國手機設計與應用創新大賽由工業和信息化部指導，中國電子信息產業發展研究院、廣東省工信廳和惠州市人民政府聯合主辦，三大基礎電信企業支持協辦，中國手機創新周組委會、通信產業報社承辦。