吴汉明院士：在后摩尔时代，追赶者可以利用芯片性能提升的机遇
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，这就是摩尔定律。五十多年过去了，我们正处于讨论摩尔定律新阶段的时期。在这个后摩尔时代，一方面是产业继续向前推进需要解决的技术挑战，另一方面也为中国半导体发展带来了新的机会。
2021世界半导体大会暨南京国际半导体博览会上，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，大部分厂商以IDM为主，但随着制造工艺进步和晶圆尺寸扩大，设计、制造芯片所需资金日渐攀升。除了少数财力与实力并存的IDM厂商外，其它半导体厂商寸步难行。
为了提高竞争力，不少IDM拆分，而出现了Fabless、Foundry等新模式。然而，这也意味着目前就算再强大的芯片公司，也需要依托产业链上下游伙伴才能正常运转。
“集成电路产业面临的是一个庞大的产业链。”吴汉明说道，“我们需要攻关光刻机、检测等装备，以及光刻胶、掩膜版、大硅片等材料。”
如果要改变全球格局，在国内打造完整的半导体产业链，将耗费巨资。“美国政府评估，如果要打造本土完全自主可控生态圈，将花费9000亿至12000亿美元，并导致产品涨价65%。”吴汉明说。
虽然没有做过类似的调研，但根据我国在全球份额来看，将不亚于美国。这庞大的产业链决定了行业全球化不可替代。
三大挑战面前，是追赶者的好机会
然而，这并不意味着错误地认为发展只能通过大力发展集成电路。我国曾经领先日本两年，落后美国六年，但到1996年，我国已经落后日本20年，我必须提醒大家产能提升刻不容缓。
后摩尔时代为中国半导体带来了挑战与机遇。高端芯片制造工艺面临精密图形、三种新材料和良率提升三大挑战。
当波长远大于物理尺寸时，就会非常模糊，这是精密图形的大问题。而新材料和新工艺也是必然趋势。“本世纪以来有64种新材料陆续进入芯片制造。”
对于所有企业而言，无论先进工艺如何完善，如果良率无法提高，那么这还不能被视作成功。
同时，由于性能提升放缓，对追赶状态下的我国而言，是一个好机会。
许居衍院士列举了四类技术方向，其中包括硅-冯范式、新兴技术中的类硅模式、3D封装及存算一体等都是当前热门技术方向。此外还有通过改变状态实现逻辑运行的范式，如自旋器件或量子计算等。
这些新的技术方向，为中国半導體發展帶來機遇。“紫光國鑫SeDRAM直接鍵合異質集成技術”、“异构单芯片集成技術”都是好的例证。
