在日前於台北舉行的2018年國際半導體展(SEMICON Taiwan 2018)上,台積電(TSMC)董事長劉德音(Mark Liu)表示,如果半導體產業持續在一系列新技術方面取得進展,晶片微縮規模每年將增加1倍。

即使摩爾定律(Moore’s Law)逐漸失去動能,這樣的樂觀期待預計能讓半導體產業出現更快的成長。

劉德音在上週的SEMICON Taiwan上說,未來,晶片製造商將必須整合記憶與邏輯,以打造「真正的」3D IC,從而節省大量能源。再者,特定領域的架構創新,讓軟體得以動態配置硬體,也將成為推動半導體微縮進展的關鍵。

Mark Liu
Mark Liu

劉德音在SEMICON活動上發表演說,他表示,「半導體產業的未來前景光明。」

劉德音說,電子產業的發展大勢之一將是無處不在的運算,讓人們能在任何地方工作。自動駕駛車則是另一種發展趨勢,它需要的運算能力將會比現有的大幅增加100倍。

「微縮將會持續進展到3奈米(nm)和2nm。」他說:「未來將會透過極紫外光(EUV)微影、鰭式場效電晶體(FinFET)等新電晶體架構,以及高k金屬閘極等新材料的採用,進一步實現微縮。EUV的進展顯示微影技術不再是微縮的限制因素。」

他說,諸如鍺、石墨烯和二硫化鉬等新材料,也將有助於提高未來的電晶體密度。

節能

過去,晶片面積、性能和功耗,都是半導體產業的關鍵指標。而今,新的指標則是能效。

他說:「密度已夠大足以實現平行運算了。但我們現在需要的是減少能源消耗。」

劉德音指出,在資料中心,有近一半的營運成本是電力消耗。人工智慧(AI)更加劇了這些成本,因為它需要從儲存設備中密集傳輸記憶體。其解決方案就在於將記憶體、邏輯與高頻寬互連整合在一起。

他說,台積電的先進封裝技術,如CoWoS,已經成為解決這一問題的權宜之計了;但未來,記憶體和邏輯元件必須彼此堆疊,從而使互連密度再提高100倍。

硬體/軟體協同設計

劉德音說,另一個尚待進展的領域是軟體和硬體協同設計。雖然CPU架構在過去30年來沒有多少變化,但新的專用處理器的進展越來越顯著。新的加密貨幣創新更創造出高度平行處理的裝置。

SEMICON_Taiwan_chang 台積電創辦人張忠謀在SEMICON Taiwan 2018發表演說。(來源:SEMI)

「特定領域的架構將有助於提高能源效率。」劉德音說:「問題在於如何使它們更加靈活。我們該如何動態配置硬體?」

半導體產業前景光明

在SEMICON Taiwan活動上的其他發言人也看好半導體產業發展前景。台積電創辦人張忠謀表示,在可預見的未來,全球半導體產業的成長速度將超過全球GDP。他說,晶片產業的銷售額將成長約5%至6%。

SEMI總裁兼執行長Ajit Manocha也在會中表示,晶片產業可望在2019年達到5,000億美元的銷售額,並將在2030年突破1兆美元大關。

他強調:「人工智慧將引領這一成長態勢。」。

編譯:Susan Hong

(參考原文:TSMC: Chip Scaling Could Accelerate,by Alan Patterson)