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半導體行業(yè)應在摩爾定律和市場需求中取得平衡

2017-08-29
作者:泛林集團中國區(qū)首席技術官 周梅生

  請回溯到上世紀80年代,,想象這么一個場景:一位西裝筆挺的中年男士駐足街角,,正在用著一部“大哥大”同客戶談論業(yè)務。即使這部“大哥大”形制如半塊磚頭而又極不便攜,,也依然為它的所有者引來了不少艷羨的目光,。這是當時一位典型的成功人士的形象,。回到今天,,現在的智能手機不僅外觀小巧,,功能也比過去多出許多,相對低的價格也讓“昔日王謝堂前燕,,飛入平常百姓家,。”回顧歷史,,以手機為代表的電子設備經歷了幾十年的發(fā)展,,已經逐步實現了小型化、便攜化和平民化,。這背后的發(fā)展其實也得益于半導體行業(yè)的飛速進步?,F在半導體已經和人們的生活緊密結合,但凡只要插電的產品和器件,,里面幾乎一定會有半導體的應用,。

  半導體技術的進步遵循著“摩爾定律”,摩爾定律的核心內容是說:集成電路上可容納的電晶體(晶體管)數目,,約每隔18-24個月便會增加一倍,。電晶體數目的翻倍意味著半導體性能的提升,背后則是生產工藝和相關技術的進步,。隨著半導體行業(yè)在經歷了半個多世紀的發(fā)展之后,,電晶體的尺寸愈來愈小,已經趨近于物理極限,,要想提升半導體的性能已經不能夠僅靠縮小其尺寸來實現?,F在,半導體性能大幅提升所花費的時間從2000-2005年間開始逐漸放緩到間隔兩三年,,最近更演變?yōu)槊扛羲哪瓯对鲆淮?。因此,在半導體業(yè)界有一種聲音認為:摩爾定律失效了,。

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  辯證看待摩爾定律

  然而摩爾定律真的失效了嗎,?筆者認為我們應該辯證地看待這個問題,。首先,摩爾定律本質上是一個關于經濟層面的觀察,,而不是亙古不變的實體定律,。半導體技術發(fā)展至今,雖然在密度微縮上趨于極限,,但是隨著新技術和新工藝的應用,,半導體性能依然在持續(xù)不斷地提升,只是提升的速度逐漸趨緩,。目前,,半導體行業(yè)正經歷著全方位的變革和進步:半導體制造的邏輯技術已經從平面的晶體管向FinFET發(fā)展;在閃存上,,也從平面走向縱向堆疊,。這些變化都在為半導體性能的提升創(chuàng)造著可能,并繼續(xù)延續(xù)著摩爾定律,。但是,,我們也應該注意到,隨著制作過程的復雜化,,半導體性能提升的邊際成本正在走高,。對于半導體行業(yè)來說,并不是所有的行業(yè)用戶都能夠承擔10%性能提升所帶來的高昂成本,。從技術的角度來看,,提升性能的解決方案其實一直都有,而從市場的角度來看,,問題則是要花多少成本和代價去實現大規(guī)模應用,,這就變成了摩爾定律成本的經濟學考量。因此,,筆者認為我們在討論“摩爾定律是否失效”這個問題上時,,既要理性看待技術層面的突破,也需要綜合考量市場層面的成本和需求,。

  充分結合市場需求

  回歸到現在的半導體行業(yè)市場,,筆者發(fā)現并不是所有的行業(yè)用戶都希望付出高昂的成本,利用最為尖端的技術制造出性能領先的半導體產品,。相反,,另一部分行業(yè)用戶則傾向于利用成本相對較低的成熟技術和設備,通過穩(wěn)定的升級,,或者是軟件更新來提升生產力以獲得收益,。舉例來說,泛林集團幫助其用戶將較新的300毫米設備的軟件操作系統應用在了稍老一點的200毫米設備上,使得200毫米設備機臺的性能大大提升,。而其另一個成功案例則是將應用在300毫米設備上的一些特殊的后續(xù)處理過程整合應用在200毫米設備中,使得有害尾氣的排放減少了90%,,并且讓機臺出貨的產出率提升了30%,。類似的案例還有很多,因為從行業(yè)用戶的角度來看,,工廠的機臺達到滿載,,產出趨于恒定,所以每增加一個百分點的產出都可以視作為純利,。因此,,站在市場角度看,行業(yè)用戶應該明確的是,,究竟是需要性能最為卓越但成本高昂的半導體產品,,還是性能能夠滿足大部分需求但成本得以控制的產品。

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  隨著2014年中國《國家集成電路產業(yè)發(fā)展推進綱要》發(fā)表以來,,在政府的推動下,,國內半導體行業(yè)正在駛入高速發(fā)展的“快車道”,高速發(fā)展也意味著在企業(yè)決策層面也需要進行戰(zhàn)略性的部署,,真正做到瞻前顧后,。對于國內新興的半導體企業(yè)來說,就是一定不要走入“偏科”的誤區(qū),,半導體行業(yè)的特點就是每個環(huán)節(jié)都不能偏廢,,不能只做成熟技術,或者只鉆研于最先進的技術,,而應該兩者兼顧,,一邊利用成熟技術抓好市場,一邊研發(fā)高精尖的技術工藝為未來進行儲備,。

  可以看到,,在VR、AR,、無人駕駛汽車,、人工智能等新產業(yè)的驅動下,半導體行業(yè)的發(fā)展依然不可估量,,但面臨的挑戰(zhàn)還是存在的,。不過,挑戰(zhàn)即機遇,,在這產業(yè)革新的大潮中如何能夠在摩爾定律與市場需求中取得平衡,,持續(xù)為用戶創(chuàng)造價值,為企業(yè)創(chuàng)造收益,是需要整個半導體行業(yè)共同思考的,。


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