7 奈米不夠看!台積電:2050 年電晶體尺寸將達 0.1 奈米,跟氫原子一樣大

【為什麼我們要挑選這篇文章】摩爾定律已維持 50 年,現在市場上有不少摩爾定律將死的聲音,但台積電表示,摩爾定律不但沒有失效,而且還會繼續維持。台積電大膽預測,2050 年,電晶體尺寸會縮小到 0.1 奈米,比目前的主流 7 奈米縮小 98.6%。

若摩爾定律能夠維持到 2050 年,晶片效能會如何?根據維基百科上的 數據 ,摩爾說「每過 18 個月,晶片效能會提升 1 倍」,因此屆時效能會是現在的 104.9 萬倍。但由於近年成長放緩,有學者 表示 ,摩爾定律變成「每 3 年效能提升 1 倍」,所以 2050 年的晶片效能只會提升 1024 倍。但摩爾定律是個經驗函數,2050 年真正的效能,要看這 30 年間出現的技術而定,我們現在也只能大概推算。但維持摩爾定律成為目前半導體展業的「目標」,無形間也推升科技的進步。(責任編輯:郭家宏)

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半導體業近年來對於摩爾定律是否走到極限,多所爭論,不過,晶圓代工龍頭台積電研發負責人、技術研究副總經理黃漢森(Philip Wong)認為,摩爾定律無庸置疑地,仍然有效且持續存在著,並未死亡或趨緩,並預測到 2050 年,電晶體尺寸甚至可縮小至 0.1 奈米,對摩爾定律的推進仍深具信心。

台積電:摩爾定律未失效,也未趨緩

「摩爾定律」為英特爾創辦人之一摩爾(Gordon Moore)於 1965 年提出,意即積體電路上可容納的電晶體數目,每隔 18 個月會增加 1 倍,性能也將提升 1 倍。然而,近幾年來,由於電晶體尺寸縮小速度趨緩,導致半導體業界對於摩爾定律是否走到盡頭、或將面臨失效的爭論不斷。

不過,黃漢森日前出席第 31 屆 Hot Chips 大會,以「下一個半導體製程節點會給我們帶來什麼」為主題進行專題演講時,強調摩爾定律並未失效。他在演講中指出,摩爾定律無庸置疑地,仍然有效且持續存在著,並未死亡或生病,也未出現趨緩情況。

台積電預言:2050 年,電晶體尺寸可縮小至 0.1 奈米

目前半導體晶片製程上使用的「幾奈米」製程,指的是積體電路電晶體柵極的寬度,寬度越窄,就能在相同大小的矽片上,整合越多電晶體。而黃漢森更樂觀預測,到了 2050 年,電晶體尺寸甚至可縮小至 0.1 奈米,相當於氫原子的大小,顯然對於摩爾定律的推進仍然深具信心。

對於未來推進的技術方向,黃漢森認為,透過奈米碳管、二維層狀材料等新技術,可使電晶體速度變得更快、體積更小;相變化記憶體(PRAM)、旋轉力矩轉移隨機存取記憶體(STT-RAM)等新型記憶體技術,若直接與處理器封裝在一起,可加快數據傳輸速度,提升效能;而 3D IC 製程中的矽穿孔 (TSV)3D 堆疊封裝技術,也將是推進摩爾定律的重要方向。

(本文經合作夥伴 鉅亨網 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈摩爾定律仍有效 台積電:2050 年電晶體將能達 0.1 奈米 〉。首圖來源:Pixabay CC Licensed)

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