1965年，戈登·摩尔观察计算机存储器晶体管数目，总结得出集成电路上可容纳的晶体管数目每隔两年就会增加一倍的规律，摩尔定律就此诞生。五十多年过去了，随着晶体管微缩逐渐逼近技术极限，关于摩尔定律的讨论进入新阶段。
发展放缓的后摩尔时代，一面是产业继续向前推进需要解决的技术挑战，另一面也为中国半导体的发展带来新机遇。本周三，在2021世界半导体大会暨南京国际半导体博览会的开幕式上，中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明教授指出：“后摩尔时代芯片性能提升速度放缓，对追赶者来说，一定是一个机会。”
集成电路产业链长是主要挑战
在半导体产业建设初期，半导体厂商以IDM为主，但随着制造工艺进步和晶圆尺寸扩大，加之设计、制造芯片所需耗费资金日渐攀升，不少IDM拆分，而垂直细分的Fabless、Foundry等新模式出现。加上上游原材料和生产设备本就复杂多样，这意味着即便是再强大的芯片公司，也需要依托产业链上的伙伴才能正产运转。
“集成电路产业面临的是非常复杂的问题”，吴汉明说，“从IP到EDA，从装备到材料，再到芯片制造，每个环节都有其独特性。”他进一步解释道，“这使得单一国家或地区要改变全球格局，无疑是一个巨大的挑战。”
然而，这并不是说不能进行调整。在美国政府最近做出的评估中，如果美国要打造本土完全自主可控的半导体生态圈，将需要耗费9000亿至12000亿美元，并导致相关产品在美国市场上涨价至65%。
虽然中国没有做过类似的调研，但根据全球化不可替代这一现实，我们可以推测所需耗费金额将不亚于美国。
对于中国而言，即便存在这些挑战，它同样提供了机会。吴汉明提醒我们：“后摩尔时代对高端芯片制造工艺提出三大挑战：精密图形、核心材料与终极良率提升。”不过，他同时指出：“这是一个好机会，因为它要求新的技术创新和突破。”
这些新的技术方向，如“硅-冯”范式、“类硅”范式、三维封装及存算一体等，是当前热门也是未来前景广阔。他还特别提到了国内企业如紫光国芯SeDRAM直接键合异质集成技术，以及其他先进科技研究项目，都表明了国产企业正在积极应对这一挑战。
因此，无论是在资源整合还是在创新能力方面，都有必要借助外部力量来补充国内不足，以实现更快地发展。此时，此刻，便是探索并掌握这些关键技术时刻。
