自從14nm節(jié)點開始,,Intel在傳統(tǒng)CMOS半導(dǎo)體工藝升級上的步伐就慢下來了,Tick-Tock戰(zhàn)略名存實亡,,還被TSMC,、三星兩家趕超,、奚落,甚至連市值都被TSMC超越了,,以致于Intel為了挽回面子都想法推動新的半導(dǎo)體工藝命名規(guī)則了,。傳統(tǒng)CMOS工藝很可能在2024年終結(jié),對此Intel也不是沒有準(zhǔn)備,,最近他們公布了后CMOS時代的一些技術(shù)思路,,Intel的目標(biāo)是在保持現(xiàn)有晶圓工廠的情況下制造功耗更低的產(chǎn)品,電壓可以低至0.5V,,這在目前的晶體管下是不可能的,。
根據(jù)EETimes的報道,在上個月的ISPD 2017(國際物理設(shè)計研討會)上,,Intel技術(shù)制造部門的高級研究員Ian Young介紹了Intel對未來半導(dǎo)體工藝的一些探索,,他們的終極目標(biāo)是希望在使用當(dāng)前工廠的情況下降低計算過程每一步的功耗。
說得簡單點就是Intel未來會進一步降低計算中的功耗,,而且是涉及到每個計算過程,,但所有的前提就是兼容現(xiàn)在的半導(dǎo)體工廠——考慮到Intel每代工藝投資都是數(shù)十億甚至上百億美元,兼容現(xiàn)在的工廠也是非常正常的需求,,這不僅是Intel的希望,,整個半導(dǎo)體行業(yè)也沒誰愿意放棄現(xiàn)有設(shè)備從零開始使用全新的生產(chǎn)技術(shù)。
根據(jù)Ian Young所說,,Intel希望將電源電壓降至遠低于0.5V的水平,,但是傳統(tǒng)的CMOS工藝下MOSFET每10年才能降低60mW是不可能實現(xiàn)這個目標(biāo)的。此外,,無論使用什么技術(shù),,都需要跟現(xiàn)有的CMOS共存,因為部分時鐘頻率、I/O模擬電路還是需要CMOS晶體管的,。
對于后CMOS時代的技術(shù)路線,,Ian Young稱Intel至少有12種設(shè)想可以實現(xiàn)明顯降低電壓的情況下兼容現(xiàn)有半導(dǎo)體工廠,包括電子自旋,、磁自旋,、Orbitronic、鐵電(Ferroelectric)等等新技術(shù)新材料,。根據(jù)Inel所說,,他們已經(jīng)測試了后CMOS時代邏輯電路各個操作的延遲及能量,了解了他們是如何運行的,,建立了行為模型,,理解了是如何實現(xiàn)比CMOS低得多的電壓等等問題。
在應(yīng)對未來的集成電路發(fā)展上,,應(yīng)該沒人質(zhì)疑Intel是有強大的技術(shù)實力的(還有一個是IBM),,不過話說回來,CMOS時代終結(jié)還有較長時間,,Intel現(xiàn)在提到的10多種黑科技其實離工業(yè)化量產(chǎn)還有段距離,,很多技術(shù)還是探索階段,下圖中讓普通人的物理老師都頭大的科技依然要等很久才能真正發(fā)揮作用,。