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，不少IDM拆分了，以垂直细分的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，现在已建起完整全球产业链。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，则IP和EDA基本被美国垄断，而日本韩国在存储器、材料方面占优势；中国虽有实力，但依然存在差距。
“集成电路产业面临的是一个很大的挑战，那就是它太长了。”吴汉明说，“我们需要从基础设施到高端应用都要有自己的能力。”
对于中国而言，要改变全球格局，将耗费巨资。“如果美国政府打造完全自主可控的半导体生态圈，将需要9000亿至12000亿美元。”吴汉明指出，这对中国而言也是一个巨大的投资需求。
后摩尔时代为中国带来三大机会
不过，即便如此，也并不意味着不应该努力。Wu Hanming 指出，我国曾经领先于日本，只落后于美国六年。但到了1996年，我们已经落后日本20年。这迫使我们必须提高产能，并且提速。
他总结了高端芯片制造工艺面临的一些挑战，如精密图形、新材料以及良率提升。他认为这些都是好机会，因为它们允许新的技术方向出现，比如3D封装或类脑计算，这些都是当前热门并且具有前景。
这些新的技术方向，为追赶者提供了一条快速发展之道。
Wu Hanming 提到许居衍曾经列举过四种可能成为未来关键技术方向之一：硅-冯范式（Si-Fon）、类硅模式（Si-like）、3D封装与存算一体化，以及通过改变状态实现逻辑运行，如自旋器件或量子计算。
他还提到了国产企业使用异构单芯片集成或直接键合异质集成作为例子，他认为这正是这种转变所需的一种策略。
最后，他强调，无论如何，都不能忽视现有的优势，同时利用这些优势去探索新的道路。在这个过程中，我们可以学习其他国家成功经验，并适应自己的实际情况。
