后CMOS時(shí)代 Intel稱有12種設(shè)想可降低產(chǎn)品功耗

　　自從14nm節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，Intel在傳統(tǒng)CMOS半導(dǎo)體工藝升級(jí)上的步伐就慢下來(lái)了，Tick-Tock戰(zhàn)略名存實(shí)亡，還被TSMC、三星兩家趕超、奚落，甚至連市值都被TSMC超越了，以致于Intel為了挽回面子都想法推動(dòng)新的半導(dǎo)體工藝命名規(guī)則了。傳統(tǒng)CMOS工藝很可能在2024年終結(jié)，對(duì)此Intel也不是沒(méi)有準(zhǔn)備，最近他們公布了后CMOS時(shí)代的一些技術(shù)思路，Intel的目標(biāo)是在保持現(xiàn)有晶圓工廠的情況下制造功耗更低的產(chǎn)品，電壓可以低至0.5V，這在目前的晶體管下是不可能的。

　　根據(jù)EETimes的報(bào)道，在上個(gè)月的ISPD 2017(國(guó)際物理設(shè)計(jì)研討會(huì))上，Intel技術(shù)制造部門(mén)的高級(jí)研究員Ian Young介紹了Intel對(duì)未來(lái)半導(dǎo)體工藝的一些探索，他們的終極目標(biāo)是希望在使用當(dāng)前工廠的情況下降低計(jì)算過(guò)程每一步的功耗。

　　說(shuō)得簡(jiǎn)單點(diǎn)就是Intel未來(lái)會(huì)進(jìn)一步降低計(jì)算中的功耗，而且是涉及到每個(gè)計(jì)算過(guò)程，但所有的前提就是兼容現(xiàn)在的半導(dǎo)體工廠——考慮到Intel每代工藝投資都是數(shù)十億甚至上百億美元，兼容現(xiàn)在的工廠也是非常正常的需求，這不僅是Intel的希望，整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)也沒(méi)誰(shuí)愿意放棄現(xiàn)有設(shè)備從零開(kāi)始使用全新的生產(chǎn)技術(shù)。

　　根據(jù)Ian Young所說(shuō)，Intel希望將電源電壓降至遠(yuǎn)低于0.5V的水平，但是傳統(tǒng)的CMOS工藝下MOSFET每10年才能降低60mW是不可能實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的。此外，無(wú)論使用什么技術(shù)，都需要跟現(xiàn)有的CMOS共存，因?yàn)椴糠謺r(shí)鐘頻率、I/O模擬電路還是需要CMOS晶體管的。

　　對(duì)于后CMOS時(shí)代的技術(shù)路線，Ian Young稱Intel至少有12種設(shè)想可以實(shí)現(xiàn)明顯降低電壓的情況下兼容現(xiàn)有半導(dǎo)體工廠，包括電子自旋、磁自旋、Orbitronic、鐵電(Ferroelectric)等等新技術(shù)新材料。根據(jù)Inel所說(shuō)，他們已經(jīng)測(cè)試了后CMOS時(shí)代邏輯電路各個(gè)操作的延遲及能量，了解了他們是如何運(yùn)行的，建立了行為模型，理解了是如何實(shí)現(xiàn)比CMOS低得多的電壓等等問(wèn)題。

　　在應(yīng)對(duì)未來(lái)的集成電路發(fā)展上，應(yīng)該沒(méi)人質(zhì)疑Intel是有強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力的(還有一個(gè)是IBM)，不過(guò)話說(shuō)回來(lái)，CMOS時(shí)代終結(jié)還有較長(zhǎng)時(shí)間，Intel現(xiàn)在提到的10多種黑科技其實(shí)離工業(yè)化量產(chǎn)還有段距離，很多技術(shù)還是探索階段，下圖中讓普通人的物理老師都頭大的科技依然要等很久才能真正發(fā)揮作用。