英特尔：跟上摩尔定律正在成为一项挑战

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但是随着芯片越来越小，与摩尔定律保持同步的过程可能比过去更加困难，威廉霍尔特表示，英特尔技术制造集团执行副总裁兼总经理，本周在杰弗里斯全球技术，媒体和电信大会上发表讲话

“我们是否比五年前更接近结束？当然，但是，我们是否能够实际预测到这一点，我们并不这么认为，我们相信我们将继续提供能够改善电子设备的基本组成部分，“Holt说。该行业将芯片规模缩小的能力的终结“几十年来一直是每个人心目中的话题，”霍尔特说，但驳斥观察家和业内高管的观点，摩尔定律已经死亡。有关法律的一些预测是短视的，英特尔缩小芯片尺寸后，范例将继续适用.Hart表示。“

我不是在这里告诉你我知道将会发生什么事情10年之后，这太复杂了，至少在接下来的几代人中，我们相信我们不会看到最后的结果，“霍尔特说，谈论几代制造工艺。”摩尔定律是第一次1966年由Gordon Moore创立，Gordon Moore于1968年共同创立了英特尔公司，并最终于1975年成为首席执行官。1965年在电子杂志上发表的关于该法律的原始文件集中于与每晶体管成本相关的经济学问题，

“现在，当我们考虑未来时，摩尔定律的经济学……处于相当大的压力之下可能是合适的，因为这基本上是你所提供的，你每一代都在提供成本效益， “霍尔特说，”但是霍尔特说制造业由于芯片可能对“更广泛的缺陷类型”更为敏感，具有更多功能的更小芯片成为一项挑战。敏感度和微小变化增加，并且需要对细节的关注。

Holt说：“当我们把事情做得更小时，实现它们所需的努力变得越来越困难。 “只有更多的步骤，并且每个步骤都需要额外的努力来优化。”

为了弥补扩展方面的挑战，英特尔依赖于新的工具和创新。

“成为解决方案的是什么？是创新，不仅仅是简单的扩展，因为它是前20年左右，但每次现在你都要经历新一代，你必须做些事情或增加一些东西来实现扩展或改进，“霍尔特说。 。

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英特尔拥有当今业内最先进的制造技术，并率先实施了许多新工厂。英特尔在90纳米和65纳米工艺中增加了应变硅，这提高了晶体管的性能，然后在45纳米和32纳米工艺中添加了栅极氧化物材料（也称为高k金属栅极）。

英特尔将22纳米工艺的晶体管结构改为3D形式，以继续缩小芯片。最新的22纳米芯片将晶体管放置在彼此的顶部，使其成为3D设计，而不是彼此紧挨着，这在以前的制造技术中就是如此。

过去英特尔为自己制造芯片，但在过去的两年里，它已经开放了制造工厂，为Altera，Achronix，Tabula和Netronome等公司在有限的基础上生产芯片。上周，英特尔任命前制造业总裁Brian Krzanich为首席执行官，发出一个信号，表示它可能试图通过采用更大的芯片制造合同来实现其工厂的货币化。作为英特尔可能的客户之一，苹果的名字已经浮出水面。对于英特尔，制造业的进步也与公司的市场需求相关。随着个人电脑市场的疲软，英特尔将基于最新制造技术的平板电脑和智能手机的高能效Atom芯片推向市场。英特尔预计将于今年晚些时候推出采用22纳米工艺制造的Atom芯片，随后将采用明年采用14纳米制程的芯片。本周，英特尔宣布即将推出的基于新款的22纳米Atom芯片名为Silvermont的架构将比使用旧版32纳米工艺的前代产品快三倍，功效高五倍。 Atom芯片包括Bay Trail，今年晚些时候它将用于平板电脑; Avoton服务器;和明年到期的智能手机Merrifield。英特尔正试图赶上ARM，其处理器目前已应用于大多数智能手机和平板电脑中。

缩小芯片尺寸的过程需要大量创意，其中许多正在由芯片制造商资助的大学研究中形成和半导体行业协会，霍尔特说。一些想法围绕着新的晶体管结构以及替代传统硅材料的材料。“应变是我们过去做过的一个例子，但是使用锗代替硅是当前正在研究的一种可能性，甚至更为异常，去III-V材料提供优势，“霍尔特说。 “然后有新设备正在进行评估以及不同形式的集成。”

III-V材料系列包括砷化镓。

IBM等公司正在研究这项研究，该公司正在调查石墨烯处理器，碳纳米管和硅处理器中的光电路。

美国政府的国家科学基金会正在领导一项名为“科学与工程背后的摩尔定律”的工作，并资助制造，纳米技术，多核芯片和新兴技术如量子计算

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Holt表示，有时不立即做出改变是一个好主意，它指向英特尔1 年转向180纳米工艺的铜互连。英特尔是铜的后来者，霍尔特表示这是当时的正确决策。“在那个时候，这套设备还不够成熟，早期的人很难挣扎，”霍尔特说，英特尔还向沉浸式平版印刷术提出了一个晚期举措，这为公司节省了数百万美元。

当英特尔转向沉浸式光刻技术时，过渡是顺利的，而早期采用者则挣扎着。

下一个重大举措对于芯片制造商来说，是450mm晶圆，这将允许在工厂中以更低的成本制造更多的芯片。去年7月，英特尔在工具制造商ASML投资21亿美元，以支持更小的芯片电路和更大的晶圆。继英特尔领先之后，台积电（TSMC）和三星也投资了ASML。台积电的一些客户包括高通公司和Nvidia公司，他们设计基于ARM处理器的芯片。英特尔对ASML的投资也与开发用于实现EUV（极紫外）技术的工具有关，该技术可以使更多的晶体管挤在硅。 EUV缩短了使用掩模在硅上传输电路图案所需的波长范围。这允许在晶圆上创建更精细的图像，并且芯片可以携带更多的晶体管。这项技术被认为对延续摩尔定律至关重要。Holt无法预测英特尔何时会转向450毫米晶圆，并希望这种技术能够在十年后结束。 EUV证明是具有挑战性的，他说，并补充说在实施之前有工程问题需要解决。

尽管如此，Holt对英特尔的降低能力充满信心，并在台积电和GlobalFoundries等竞争对手中处于领先地位，这些竞争对手正试图通过分别在16纳米和14纳米工艺中实现3D晶体管来赶上制造业，接下来年。但是，英特尔正在向第二代3D晶体管推进，不像其竞争对手，晶体管也在缩小，这将使其具有制造优势。“Holt说道：”由于他们相当诚实和开放，将暂停区域缩放，他们不会节约成本，我们将继续在晶体管性能方面拥有实质优势。“