如何突破摩尔定律?

C=CBNweekly

A=Martin Anstice

云计算、物联网、人工智能，不断冒出的新技术让我们想象着一个不可预知的未来，而我们手中的移动终端也在往更轻薄、更低能耗以及更高性能的方向发展，但是要实现这一切都基于芯片的演进。让芯片变得更薄更轻、性能更强而能耗更低，要从芯片制造工艺本身来改进，现有的改进方法有芯片制造过程的缩减以及芯片架构的调整。不过无论哪种方式都对制造芯片的设备提出了更高的要求。在泛林集团（Lam Research）总裁兼首席执行官Martin Anstice看来，摩尔定律需要延续甚至突破，半导体行业才能持续发展。

C：全球半导体领域的技术发展呈现出怎样的趋势？

A：技术的发展基于整个半导体行业以及电子工业的发展，而半导体行业的发展又遵循于“摩尔定律”。要将“摩尔定律”延续下去，需要整个行业不断创新，以挖掘更多技术上的可能性。比如，现在业界比较关注的多重图形技术，就是把芯片的设计图曝光到晶圆上，然后我们再根据这个设计图来刻蚀晶圆。但由于现在器件越来越小，越来越精密，制造工艺都是在纳米级别下完成的，很多时候仅通过一次曝光很难达到需要的精度，必须通过多次曝光和刻蚀才能实现。此外，如今人们对电子产品性能的要求越来越高，这就意味着对半导体器件的性能提出更高的要求。如何在现有尺寸的器件上集成更多的功能，已成为我们必须解决的问题。目前，行业通过将器件的构架由二维向三维转变解决了这个难题，比如3D NAND技术，就是沿垂直方向来堆叠存储单元，从而有效提升器件的整体性能。其他的还有鳍式场效应晶体管（FinFET）技术、先进封装技术等。总而言之，未来的发展趋势主要聚焦于如何通过创新技术实现芯片尺寸的进一步缩减，这也将对半导体设备制造商带来很大的挑战。

C：设备制造商所在的行业面临什么挑战？

A：如今，随着物联网、云计算、互联网+等概念的应用和深入，以及电子产品与移动终端的普及和更新迭代速度的加快，市场对半导体产品的需求大大增加，同时也要求上游半导体器件设备制造商对市场的反应速度更快，经营方式更加灵活，业务体系更加全面。这是挑战之一。其次，消费者也希望手中的电子产品和移动终端变得更加轻薄、能耗更低，性能更高，但价格却更加优惠。这就要求这些设备中的半导体器件的尺寸进一步缩减，性能进一步提升。这样势必对半导体器件的制造工艺和设备制造商的创新能力提出更高的要求，尤其是在诸多技术已经进入拐点，行业迫切需要突破的时候。这是挑战之二。第三个挑战是如何培养，吸纳和留住尖端的技术人才。

C：你们怎么看待中国在半导体教育以及人才储备方面的状况？

A：总体来说半导体领域的人才还是比较短缺的。不仅中国如此，美国也是一样，甚至美国比中国还要严重。中国的半导体产业相对美国来说还比较新，但这里却拥有大量的发展机遇和潜力，比如这里既有诸如14纳米、16纳米以及3D NAND等行业最先进的技术，也有诸如物联网的很多成熟的技术。泛林和中国很多的高等院校合作，从教育体系入手，加快该领域人才的培养。

C：在你看来，人工智能的发展与半导体行业有着怎样的关系？

A：无论人工智能，还是机器学习，其实都是建立在半导体行业基础之上的。人工智能以及机器学习要获得进一步发展需要满足两点要求：第一，设备本身必须能够快速搜集和存储海量的数据；第二，设备要有非常强大的运算能力，也就是要从海量数据中迅速分析和抓取有用的数据。不管是数据的存储还是数据的运算，都跟芯片的性能直接相关。要满足上面这两种需求，无疑将对芯片的性能提出更高的要求。当然，这也就意味着对半导体芯片设备制造商提出了更高的要求。为了帮助下游厂商制造出性能更加卓越的芯片，半导体设备制造商需要进一步提升制造工艺和技术。（采访：李嘉文）