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1965年,戈登摩尔受电子学杂志邀请,根据自己产业经验以及贝尔实验室晶体管技术写了篇文章,推算出了摩尔定律预测芯片中的晶体管数量每年会翻番。10年后的IEDM会议上,戈登摩尔在报告中将每年改为了每两年。而这条摩尔定律,指导了整个集成电路的发展。 电

  “1965年,戈登·摩尔受电子学杂志邀请,根据自己产业经验以及贝尔实验室晶体管技术写了篇文章,推算出了摩尔定律——预测芯片中的晶体管数量每年会翻番。10年后的IEDM会议上,戈登·摩尔在报告中将每年改为了每两年。而这条摩尔定律,指导了整个集成电路的发展。”

  电子科技大学集成电路中心主任、博导张波教授在“2019中国(成都)电子信息博览会”同期举办的“第二届中国(成都)集成电路发展高峰论坛”上的演讲用摩尔定律的起源作为开头,那段历史拉开了全球集成电路发展的帷幕,业内企业像是虔诚的教徒追随着圣经。

  张波随后提出两个问题:这样的极限是什么?进一步该怎么做?

  MMSZ5225BT1G M74VHC1G125DTT1G 4N26SR2M NC7SZ05M5X NL27WZ04DFT2G MC74HC244ADTR2 74AC32SCX NC7ST08M5X MOC207M MC74ACT32DR2G NC7SP157P6X BC33725BU MM3Z20VC HMHA281R  MA3075WALT1G MC74VHC1G09DFT1G

 STPS20150CT STPS20H100CT STPS20H100CFP STPS2045CG-TR

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  “曾经一维方式中,我们依靠线宽缩小来提供性能、降低价格,如今线宽缩小却带来了不小的挑战。”张波表示虽然当前线宽仍在不断缩小,从5nm到3nm再到1nm,但每个工艺节点的成本已经非常高昂

  此时,产业选择了一个很重要的方向——More than Moore。张波认为,More than Moore的提出说明集成电路已经不是靠一维方向发展,也有了如先进封装的三维发展方向。

  “如今人们把More than Moore翻译成‘超越摩尔定律’,这并没有把本质讲清楚,我们02专项有另一种称呼。”张波对More than Moore有着更独到和深入的认识。

  怎么理解More than Moore?

  另一种称呼就是“非尺寸依赖的特色工艺”。张波表示:“More than Moore的白皮书提到,器件性能的提升不完全靠尺寸缩小,而是靠功能增加来提高性能。”随后其举了一位非常重视非尺寸特色工艺厂商的例子,它就是X-Fab。

  资料显示,X-Fab是全球顶尖模拟/混合信号集成电路技术及晶圆代工企业,从事混合信号集成电路的硅晶片制造。

  张波称,该公司眼中的非尺寸特色工艺是通过基于CMOS工艺,将模拟功能进行集成,以此优化器件成本并增加整体性能。“器件是拿来用的,增加性能才是核心重点,特色工艺就能够增加功能。”张波说道:“把eNVM、BiCMOS、RF CMOS、BCD工艺、SOI RF-SOI工艺等不是依靠尺寸缩小的工艺,统称为非尺寸依赖的特色工艺。”

  MOC3021M MBRD660CTT4G LP2951ACDMR2G PZT2222AT1G MMBZ5232BLT1G MC7915CD2TR4G MC33269DR2-3.3G 1SMB5921BT3G 1SMA5925BT3G MC7805BDTRKG MOC3042 NC7SZ32P5X MMSZ4683T1G MC7815BTG KST42MTF MMBD4148CC SD12T1G MMBT3904WT1 NC7SZ04M5X NC7SZ126P5X MMBT2907AWT1G MC33275ST-3.3T3G MUR420RL  MBRA120ET3G BZX84C5V1LT1  1SMB5929BT3  MC33074DR2G MMBZ15VDLT1G MRA4003T3G MC78L12ACDR2G BZX84C18LT1G BZX84C5V6LT1G BZX84C16LT1G 1N5349BRLG MMBT5087LT1G ESD5B5.0ST1G

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  其有三大优势:

  1,非尺寸依赖;

  2,建厂与维护成本低;

  3,工艺相对成熟、产品研发投入相对较低。

  “而这些优势仅仅是皮毛。”张波认为非尺寸依赖的特色工艺的好处远远不止这些,并用几大国际大厂的例子加以佐证。

  首先还是X-Fab,其从0.13μm~1.0μm工艺就含有7个平台,每个平台有不同的选项来针对各种产品种类。其次,安森美在收购Fairchild之后,公司MOSFETs器件就有2000多个品种,其驱动号称还有100多钟。谈及英飞凌,其功率MOS器件更是达到了3000多个种类。这些繁多的产品,就是针对不用应用来满足客户需求的。

  张波将这些特点总结为“平台繁多、种类庞杂、种类众多”,其也是非尺寸特色工艺的非常重要的优势。

  那么问题来了,既然优势这么多,我国能做吗?

  机遇在哪?

  是否“能做”这件事得从两方面考虑,一方面是国际行情是否有空间,一方面是我国是否有这个实力。

  MJD31CT4G MOC3023M MURA230T3G MC74HC4851ADR2G FDLL4148 BAS16LT1G LMV358DMR2G MC33274ADR2G KSE44H11TU MBRS360BT3G MC78LC33NTRG ES1B MJD45H11T4G FODM121AR2 MC78M05BDTRKG FODM124R2 NDS7002A LM317D2TR4G BC846BLT3G NC7SZ125M5X NC7S14M5X MBR130LSFT1G MC33072DR2G NC7WZ07P6X 74LCX244MTCX LM317LDR2G 1SMB5918BT3G MBRS130LT3G LP2951ACD-3.3R2G MBRD835LT4  SS14 MUR1520  MC33078DR2G SM05T1G MMBD1503A 1SMA5929BT3  LM2901VDTB  NCP1117ST33T3

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  前者,张波用了三张PPT表达的一目了然。

  首先,从下图的2017年功率半导体分立器件市场分布来看,该市场的前十大玩家占据了60.60%的市场份额,直接表明该领域并没有垄断企业。

  其次,在模拟芯片市场中,2017年全球前十大模拟芯片厂商销售了约330亿美元,占据了接近61%的市场份额,依旧没有垄断企业的出现。

  改革开放40年来,我国建立了门类齐全的现代工业体系,工业经济实力迅速壮大并跃升为世界第一制造大国,也是世界上唯一拥有完整制造业体系、产品和产业链的大国。世界银行统计数据显示,2017年中国制造业增加值为3.59亿美元,占全世界的28.57%,是美国和德国制造业增加值的综合,遥遥领先于世界其他国家。”张波迅速分析了中国制造业现状,认为中国是当之无愧的制造大国。

  此外,下面这张图也表明了中国是集成电路应用大国,每年消耗的集成电路占比全球最大,预计2019年达到60.5%。

  PDS360-13 RS3A-13-  PAM2803AAF095 PAM2804AAB010 AOB20S60L ST1S06PUR PAM8908JER  B1100LB-13-F BC847B-TP BC847C-TP BC847BS-TP BC847BLP-7 BC847BM-TP 

TOIM5232-TR3 L6386ED013TR B240A-13-F ZXTC2062E6TA

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