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，这种模式变得不再实用。除了少数财力与实力并存的大型企业外，大部分公司都无法承担设计、制造芯片所需巨大的资金投入。
为了提高竞争力，不少大型企业拆分成了Fabless和Foundry等垂直细分模式，加上原材料和生产设备本就复杂多样，如今已建起完整全球化的地产链。如果将集成电路产业链按照IP、设计、装备材料和芯片制造四个领域进行分类，每个领域都有各自强势国家或地区垄断或占据优势。
不过，这也意味着目前就算是再强大的芯片公司，也需要依托产业链上下游合作才能正常运转，而中国现有的情况也是如此。
“集成电路产业面临的是一个庞大的行业结构。”吴汉明在2021世界半导体大会上的演讲中提到，“从材料到装备，从设计到制造，它们构成了一个非常复杂且广泛的人口群。”
对于这份挑战，他提出了一种看法：“要改变这个格局，我们必须付出巨额成本。这一点已经由美国政府的一项评估所证明——如果美国要打造完全自主可控的半导體生态圈，那么可能需要耗费9000亿至12000亿美元，而且产品价格可能会涨至65%。”
虽然中国没有做过类似的调研，但根据我国在全球半導體產業鏈中的份額所需金额将不会低于這個數字。
这些数字表明，即便是一些经济实力雄厚国家，要想改变这一局势，其代价也是极其昂贵。
尽管如此，与之相对应的是，我国可以通过利用这一时期作为追赶者的好机会，以更快地提升自己的技术水平。一位资深学者曾经列举了四类潜在方向，其中包括硅-冯范式（Silicon-Fonology）、类硅模式（Silicon-like）、3D封装/存算一体（3D Packaging/Integrated Circuit）以及通过状态变化实现逻辑运行如自旋器件（Spintronics）及量子计算等。
这些新的技术方向，为我国提供了进一步加速提升自身科技水平，并缩小与国际先进水平差距的大好时机。比如说，“异构单芯片集成”、“紫光国芯SeDRAM直接键合异质集成”都是这样的例证。
因此，无论如何，都不能忽视这一点：后摩尔时代对我们而言，是一个难得的机会，可以让我们迅速跟进，同时探索新的可能性。在这个过程中，我们应该坚持开放合作，不断学习借鉴国内外先进经验，以此来推动我国产业向前迈進。
