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楊士寧:摩爾定律時代結束,三維整合是未來最重要賽道

楊士寧:摩爾定律時代結束,三維整合是未來最重要賽道

長江儲存 CEO 楊士寧今日出席 2021 年中國積體電路製造年會暨供應鏈創新發展大會時,不知是否因為以“楊博士”,而非 CEO 身份擔任演講嘉賓之故,今日神情多了份難得的輕鬆自在,也帶來許多他對半導體產業前景的看法與分享。

楊士寧:摩爾定律時代結束,三維整合是未來最重要賽道

首先,他談到“創新”。很多人問他:晶片領域該怎麼創新?楊士寧認為,創新本身沒有意義,尤其是整天說創新的人基本上都做不到創新;再者,如果樣樣事情都追求創新,那也會出問題。

他早年出身英特爾,半導體的基本訓練都是在英特爾所學。英特爾有個非常有名的策略訓練是 “Copy Exactly”(精確複製),什麼創新都別做。

英特爾的 “Copy Exactly”(精確複製)的意思是,即使在不同國家的工廠,生產出來的處理器要以符合同樣的標準和合格率為目標。無論是在以色列、美國或是哪個地區的半導體工廠,都要精準複製生產流程,以符合最優的產品水平。

他進一步指出,“創新”這個議題放在今日,應該要務實的思考自己的優勢和看到的問題,去突破它,找到有成功機會的方向,不能樣樣都追求創新,因為創新的風險是很大的。

就像在常常講的卡脖子問題。半導體行業發展非常快,每一個塊板都在快速擴大中,如果一直想補短板,那會補不完。這時候就需要“創新”,去觀察哪些優勢是自己的長板,補短板的同時也要創造自己的長板優勢。

楊士寧指出,他 30 年前在英特爾工作時,一同開會的物件是Andy Grove(英特爾創辦人)和Gordon Moore(英特爾共同創辦人也是摩爾定律提出者),當時他心裡想,“半導體最好的日子大概就這樣了!”但現在因為整個大環境改變趨勢,半導體依舊是春天。

楊士寧:摩爾定律時代結束,三維整合是未來最重要賽道

楊士寧也找到半導體行業內的創新方向。他認為,不管大家同不同意,摩爾定律已經結束了,未來三維整合會是最重要賽道。

他指出,積體電路產業面臨三大挑戰:

第一,記憶體牆:不僅是記憶體的容量,也包括記憶體傳輸頻寬。很多人認為未來 AI 訓練的瓶頸將不是在算力,而是記憶體上。

第二,功耗問題:功耗高低限制了終端產品的續航能力,因此影響產品的便攜性和應用場景的擴充套件。

第三,先進製程受限:發展已經面臨物理極限,且先進製程的成本非常高。

楊士寧:摩爾定律時代結束,三維整合是未來最重要賽道

既然摩爾定律已來到物理極限,三維整合可否引領下一程? 三維整合可分為兩類:

同構三維工藝(Homogeneous):所有的東西在同一個晶圓上做完。

異構三維工藝(Heterogeneous):不同晶圓做完後合在一起,可分為每做一層都要重複光刻、刻蝕,以及另一種不用每一層都刻蝕、光刻等動作,這樣比較利於成本,且精度也最高;另一種異構整合是晶圓切成一顆顆 die 來整合。

另外還有先進封裝,訊號直接晶片到晶片傳輸,不需要另外有引線。

目前來看,三維整合的非常熱鬧,楊士寧表示,多年前就看好這是重要趨勢,因此努力往前跑,不會因為沒有最先進的 EUV 光刻機就做不下去。