那么正是因为有如此多的晶体管放在一颗芯片上,它的通用性变得越来越差,所以出现了所谓叫“高端通用芯片”,要去寻找更通用的解决方案,那就把软件引进来。
因此我会经常讲一句话:“芯片、软件两者密不可分,没有芯片的软件是孤魂野鬼,没有软件的芯片是行尸走肉。”我们经常在教学当中也好,工作当中也好,都是要把两者有机地结合起来。
当然所有这些工艺问题,那还都是技术问题,最最重要的是经济问题。摩尔定律50多年的发展过程当中,集成电路大概有55年的时间是处在降价的过程当中,直接的效益就是我们电子产品很便宜,便宜到什么程度?我们很多年轻人每半年换一部手机,现在大家不敢换了,因为什么呢?手机变得贵起来了。
原因就是芯片的发展由于投入的增加、复杂度的增加,它的成本其实是在缓慢地增加的,28纳米之前我们的成本是不断在下降,28纳米之后我们的成本在逐渐地上升。
因此我们也可以预测一下,就是未来我们的电子产品不再会像前几年那样不断地降价,估计会再涨价,当然是缓慢地涨。所以我们说,芯片技术的发展过程到今天为止,我们仍然没有看到它的终点。
摩尔定律是不是走到头了?这个争论一直存在。有一件事情,那是1997年1998年的时候,有一个人在一个地方发表了一篇文章讲,说芯片、摩尔定律死了,没戏了。他说你看铜互联,我们原来都用铝,现在铜互联搞了这么多年都搞不下去,没戏,铜肯定走不下去了。
第二个说芯片这个东西越做越薄以后漏电,控制不住,所以芯片最小做到50纳米也走不下去了。他还举了个例子,他说光刻机因为用的是193纳米波长的光源,我们知道波长到一定程度以后它会衍射,变虚了,所以摩尔定律完了。
大家后来知道,我们用电镀的技术解决了铜的问题;用所谓高K-金属栅的技术解决了所谓介质的问题;然后用一个特别特殊的方法;我们把镜头放水里,利用水的折射把波长一下缩短了。所以现在的光刻机不但可以用到我们今天的14纳米,还可以用到5纳米。
这三个技术全突破了,大家又问,谁这么不开眼?怎么这么说摩尔定律?谜底揭晓了,是戈登·摩尔本人说的。我们看到这么一个科学家,这么重要的一个人,他在讲自己的时候他也未必能讲得很清楚。
芯片技术的不断突破带动芯片产业持续发展。2018年,全球芯片市场的产值高达4688亿美元,我国不仅是全球芯片最重要的消费市场之一,同时也正在竭尽全力,向全球芯片产业的第一梯队进发。我国芯片产业到底处在怎样的发展阶段?追赶过程中,我们面临哪些严峻挑战?
3
谁是全球芯片市场最大的买家?
我们以2014年作为一个节点的话,到2020年,这6年当中,计算机还会增长46%,手机增长81%,而消费类电子还要增长48%。所以说,电子产品的增长是越来越多、越来越快。
我个人判断,在我们有生之年,如果找不到能代替半导体的东西,大概现在的电子产品还会按照这种方式继续走下去。
我们会一直去享受电子产品带来的各种各样的便利,但是它背后的根本因素在于芯片技术的突破。正因为有如此强劲的需求,全球芯片产业的发展就是非常快。