千人计划特聘专家胡川：摩尔定律失效，芯片如何创新？

王改静

中国手机的创新离不开芯片的创新。随着摩尔定律的逐渐失效，未来芯片如何创新？千人计划特聘专家、广东省科学院胡川在2018中国智能生态创新大会暨天鹅奖颁奖礼上做主旨报告时表示，半导体产业必须变革，才能持续提升计算性能，预计到2020年，纳米材料、量子计算、生物计算接口创新是值得期待的。

今年，适逢集成电路发明60周年，电子管作为最早的计算机，在半导体产业出来以前，其产业规模以指数级的增长速度发展。摩尔定律是由Intel创始人之一Gordon Moore提出来的。其定义为当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上，而这一定律揭示了信息技术进步的速度。

“在我上学期间，我的导师是德州仪器的副总，他们对摩尔定律从来就没有过信心，但是每隔十年，这个行业就会出现一个白衣骑士，想把摩尔定律延伸下去，但是最终也没阻挡摩尔定律的终结。”胡川表示。

胡川表示，经过修正的摩尔定律，实际上比最初想象能够应用的时间更长，但是到今天，已经发生了两件事，第一个是严格意义上摩尔定律已经终结，第二是从目前多方面来看，Intel大概会在五年以后，可以全面量产纳米工艺。

在半导体方面，整个产业发展过程中经历了五个关键创新，第一是双极性晶体管到场效应管，这个晶体管在0和1的状态下不会漏电；第二是热扩散到离子注入掺杂；第三是一对一光刻发展到多对一；第四是陶瓷封装到有机封装；第五是2D器件/导电层到3D器件/导电层。

去年因为存储器价格大涨，全球半导体市场规模约4600亿美元，而晶圆作为半导体核心的核心，随着摩尔定律的终结，其核心地位也受到“威胁”，晶圆提升计算能力的时代已经快要过去了。而封装虽然是一个很低端的产业，但是在半导体产业中也占据不小的市场。

胡川表示，半导体产业中，移动互联网毫无疑问是半导体产业最大的客户，约占32%市场份额，传统的PC占据30%市场份额。

在量产方面，涉及到三个重要的技术，其中EUV光刻入门级设备价格就在一亿美元左右，另外两个技术是人工智能的代表，一个是硅上打孔，可以将存储器和处理器放在一起；另外一个最有代表性的技術，是苹果的中央处理器采用的扇出封装技术，目前市面上所有的处理器还是苹果做得最好。

展望未来，胡川表示三大前景产业一定是属于移动互联网、人工智能以及物联网的。

2018中国手机创新周暨第六届中国手机设计与应用创新大赛由工业和信息化部指导，中国电子信息产业发展研究院、广东省工信厅和惠州市人民政府联合主办，三大基础电信企业支持协办，中国手机创新周组委会、通信产业报社承办。