摩尔定律濒临失灵 芯片成本或将上升

根据摩尔定律，随着芯片单位面积集成更多晶体管，芯片体积将缩小，处理速度将提升，而成本将下降。对于每一代新产品，利用单个晶元将可以生产更多芯片，这将降低每晶体管的成本。英特尔(25.85, 0.25, 0.98%)联合创始人戈登·摩尔(Gorden Moore)于上世纪60年代首次提出了这一定律。

不过美国通信芯片厂商博通董事长及首席技术官亨利·萨姆利表示，推动摩尔定律向前发展需要更复杂的制造技术。这样的技术本身成本昂贵，因此削弱了芯片换代带来的成本优势。萨姆利1991年作为联合创始人创立了博通。他表示：“成本曲线已趋于平坦。”

他表示，对于提升速度、降低功耗以及降低成本，芯片厂商目前不能三者兼顾，而只能专注于其中两方面。他指出，高电介质金属栅极(High-K Metal Gate)和鳍式场效晶体管(FinFET)等新技术近年得到应用，以带来新的制造工艺。而半导体行业到明年将实现14纳米制造工艺。如此高的晶体管集成度意味着传统制造技术不再适用。萨姆利表示，芯片集成度越高，芯片制造成本就越昂贵。

萨姆利认为，制造工艺本身仍有提升空间，但在未来15年中也将面临瓶颈。在进行3次换代后，芯片制造工艺将达到5纳米。在这样的情况下，每个晶体管栅极从头至尾的长度仅为10个原子。在此基础上，进一步的发展是不可能的。

萨姆利表示：“你不可能仅使用一个原子来制造晶体管。”目前也不清楚，在这样的情况下半导体行业将如何发展。他表示：“到目前为止，我们尚不清楚过去50年中使用的CMOS晶体管是否有其他可替代选择。”

不过，成本上升带来的影响将更迅速地体现出来，例如一些芯片厂商将坚持使用当前制造工艺来生产某些产品，而只有对性能和功耗要求更高的芯片，芯片厂商才会继续投资以提升集成度。在模拟芯片市场，这样的趋势早已出现，一些厂商仍在使用5年前的工艺来生产产品，同时从芯片设计入手进行创新。

萨姆利表示，尽管博通生产的一些网络设备芯片需要更先进的制造工艺，但许多消费类设备中使用的芯片并没有这样的要求。他指出：“你没有必要以10纳米CMOS工艺去生产WiFi芯片，28纳米工艺已足够好。”

市场研究公司Insight64首席分析师纳桑·布鲁克伍德(Nathan Brookwood)则表示，下一代芯片的成本曲线将回归正常，而真正的挑战在于制造工艺达到5纳米之后。他表示：“届时我们将遇到许多问题。”不过好消息在于，工程师仍将继续寻找解决方案。“如果他们无法找到一种方式，那么整列火车都将受阻。”

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