半导体新纪元:迈向万亿晶体管时代
来源:ictimes 发布时间:3 天前 分享至微信
在SEMICON Taiwan盛会上,半导体产业展望了两大“万亿”未来:市场规模将突破万亿美元,而单一封装芯片的晶体管数量也将跃升至1万亿。这一壮举标志着半导体技术的新纪元。
当前,NVIDIA的Blackwell GPU已内置1,040亿晶体管,采用台积电4纳米制程。然而,要达到万亿晶体管的目标,仍需跨越十倍的成长鸿沟。从百万到十亿,再到如今的万亿,半导体技术经历了五十年的飞速发展,几乎所有创新手段都被推向极限。
比利时Imec研究机构作为半导体界的先锋,提出了CMOS 2.0概念,旨在通过技术创新实现万亿晶体管目标。这要求不仅在晶体管尺寸上持续微缩(more Moore),还需结合先进封装技术(more than Moore)。
台积电已量产3纳米,并即将迈入2纳米GAA(gate-all-around)时代,但1纳米以下的挑战更为艰巨,需采用CFET(互补场效应晶体管)堆叠技术。
面对万亿晶体管的巨大功耗,台积电在A16制程中引入了Super Power Rail(SPR)背面供电技术,以显著提升能效。
该技术通过晶圆键结,将供电电路置于芯片背面,减少电力在多层金属中的损耗,实现电力直供。同时,Imec还探索了液态冷却微流道技术,以应对高密度晶体管带来的散热挑战。
随着半导体技术的不断演进,先进封装与散热技术正逐步成为关键角色。半导体产业在解决问题的循环中稳步前行,迈向更加辉煌的未来。
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