請回溯到上世紀(jì)80年代,想象這么一個場景:一位西裝筆挺的中年男士駐足街角,正在用著一部“大哥大”同客戶談?wù)摌I(yè)務(wù)。即使這部“大哥大”形制如半塊磚頭而又極不便攜,也依然為它的所有者引來了不少艷羨的目光。這是當(dāng)時(shí)一位典型的成功人士的形象?;氐浇裉欤F(xiàn)在的手機(jī)不僅外觀小巧,功能也比過去多出許多,相對低的價(jià)格也讓“昔日王謝堂前燕,飛入平常百姓家。”回顧歷史,以手機(jī)為代表的電子設(shè)備經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展,已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了小型化、便攜化和平民化。這背后的發(fā)展其實(shí)也得益于半導(dǎo)體行業(yè)的飛速進(jìn)步?,F(xiàn)在半導(dǎo)體已經(jīng)和人們的生活緊密結(jié)合,但凡只要插電的產(chǎn)品和器件,里面幾乎一定會有半導(dǎo)體的應(yīng)用。
半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步遵循著“摩爾定律”,摩爾定律的核心內(nèi)容是說:集成電路上可容納的電晶體(晶體管)數(shù)目,約每隔18-24個月便會增加一倍。電晶體數(shù)目意味著半導(dǎo)體性能的提升,背后則是生產(chǎn)工藝和相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步。隨著半導(dǎo)體行業(yè)在經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的發(fā)展之后,電晶體的尺寸愈來愈小,已經(jīng)趨近于物理飽和,要想提升半導(dǎo)體的性能已經(jīng)不能夠僅靠縮小其尺寸來實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)在,半導(dǎo)體性能大幅提升所花費(fèi)的時(shí)間從2000-2005年間開始逐漸放緩到間隔兩三年,最近更演變?yōu)槊扛羲哪暝鲆淮?。因此,在半?dǎo)體業(yè)界有一種聲音認(rèn)為:摩爾定律失效了。
辯證看待摩爾定律
然而摩爾定律真的失效了嗎?筆者認(rèn)為我們應(yīng)該辯證地看待這個問題。首先,摩爾定律本質(zhì)上是一個關(guān)于經(jīng)濟(jì)層面的觀察,而不是亙古不變的實(shí)體定律。半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展至今,雖然在密度微縮上趨于飽和,但是隨著新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用,半導(dǎo)體性能依然在持續(xù)不斷地提升,只是提升的速度逐漸趨緩。目前,半導(dǎo)體行業(yè)正經(jīng)歷著變革和進(jìn)步:半導(dǎo)體制造的邏輯技術(shù)已經(jīng)從平面的晶體管向FinFET發(fā)展;在閃存上,也從平面走向縱向堆疊。這些變化都在為半導(dǎo)體性能的提升創(chuàng)造著可能,并繼續(xù)延續(xù)著摩爾定律。但是,我們也應(yīng)該注意到,隨著制作過程的復(fù)雜化,半導(dǎo)體性能提升的邊際成本正在走高。對于半導(dǎo)體行業(yè)來說,并不是所有的行業(yè)用戶都能夠承擔(dān)10%性能提升所帶來的高昂成本。從技術(shù)的角度來看,提升性能的解決方案其實(shí)一直都有,而從市場的角度來看,問題則是要花多少成本和代價(jià)去實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,這就變成了摩爾定律成本的經(jīng)濟(jì)學(xué)考量。因此,筆者認(rèn)為我們在討論“摩爾定律是否失效”這個問題上時(shí),既要理性看待技術(shù)層面的突破,也需要綜合考量市場層面的成本和需求。
充分結(jié)合市場需求
回歸到現(xiàn)在的半導(dǎo)體行業(yè)市場,筆者發(fā)現(xiàn)并不是所有的行業(yè)用戶都希望付出高昂的成本,利用技術(shù)制造出性能好的半導(dǎo)體產(chǎn)品。相反,另一部分行業(yè)用戶則傾向于利用成本相對較低的成熟技術(shù)和設(shè)備,通過穩(wěn)定的升級,或者是軟件更新來提升生產(chǎn)力以獲得收益。舉例來說,泛林集團(tuán)幫助其用戶將較新的300毫米設(shè)備的軟件操作系統(tǒng)應(yīng)用在了稍老一點(diǎn)的200毫米設(shè)備上,使得200毫米設(shè)備機(jī)臺的性能大大提升。而其另一個成功案例則是將應(yīng)用在300毫米設(shè)備上的一些特殊的后續(xù)處理過程整合應(yīng)用在200毫米設(shè)備中,使得有害尾氣的排放減少了90%,并且讓機(jī)臺出貨的產(chǎn)出率提升了30%。類似的案例還有很多,因?yàn)閺男袠I(yè)用戶的角度來看,工廠的機(jī)臺達(dá)到滿載,產(chǎn)出趨于恒定,所以每增加一個百分點(diǎn)的產(chǎn)出都可以視作為純利。因此,站在市場角度看,行業(yè)用戶應(yīng)該明確的是,究竟是需要性能很好但成本高昂的半導(dǎo)體產(chǎn)品,還是性能能夠滿足大部分需求但成本得以控制的產(chǎn)品。
隨著2014年《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》發(fā)表以來,在政府的推動下,國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)正在駛?cè)敫咚侔l(fā)展的“快車道”,高速發(fā)展也意味著在企業(yè)決策層面也需要進(jìn)行戰(zhàn)略性的部署,真正做到瞻前顧后。對于國內(nèi)新興的半導(dǎo)體企業(yè)來說,就是一定不要走入“偏科”的誤區(qū),半導(dǎo)體行業(yè)的特點(diǎn)就是每個環(huán)節(jié)都不能偏廢,不能只做成熟技術(shù),或者只鉆研于好的技術(shù),而應(yīng)該兩者兼顧,一邊利用成熟技術(shù)抓好市場,一邊研發(fā)高精尖的技術(shù)工藝為未來進(jìn)行儲備。
可以看到,在VR、AR、無人駕駛汽車、人工智能等新產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動下,半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展依然不可估量,但面臨的挑戰(zhàn)還是存在的。不過,挑戰(zhàn)即機(jī)遇,在這產(chǎn)業(yè)革新的大潮中如何能夠在摩爾定律與市場需求中取得平衡,持續(xù)為用戶創(chuàng)造價(jià)值,為企業(yè)創(chuàng)造收益,是需要整個半導(dǎo)體行業(yè)共同思考的。