Каково будущее полупроводниковой промышленности?

99
14
1
Лучший ответ
130

Зависит ... Логика продуктов / инноваций замедляется. Для дискретных, есть некоторые интересные инновации, такие как SiC и GaN. Для силовых устройств ... Волшебный 8ball говорит, что будущее неясно, попробуйте снова ... Но есть все еще некоторые интересные рынки, которые находятся там на ранних стадиях.

Для логических устройств закон Мура был предсказуемым и надежным способом для полупроводниковых компаний обеспечивать снижение затрат при добавлении функциональности и производительности. «Золотые годы» полупроводников - для меня, 1980-е - 2010-е годы - стали свидетелями быстрых инноваций в процессах, позволяющих быстро и выгодно разрабатывать продукты.

Но когда мы проходим 16 нм и приближаемся к 12, 10 и 7 нм, экономика становится все более ... напряженной.

Для стартапа или небольшой компании это действительно сложный путь. Инструменты разработки, затраты на разработку, лицензирование IP-адресов, инженерные таланты и т. Д. - это существенные начальные затраты, которые часто оплачиваются заранее (есть исключения и способы обойти это), а доход не будет поступать позже (особенно если вам придется раскрутить чип). ). Это создает высокий начальный риск и длительную задержку с окупаемостью для инвесторов, поэтому стартапам сложно собирать деньги.

Для более крупных компаний все еще дорого строить эти чипы. Чтобы компенсировать некоторые из высоких затрат, происходит больше приобретений для увеличения эффекта масштаба на ИС и инструментах (из-за того, что осталось немного поставщиков инструментов, инструменты стоят дорого). Экономия на масштабе снова ставит крупные компании в более сильные позиции по сравнению с более мелкими компаниями. Крупные компании также часто могут оказывать «влияние» на дизайн, поскольку у них есть другие продукты, с которыми они могут торговаться.

Небольшие геометрические размеры обеспечивают огромную интеграцию, в результате чего система на чипах; дополнительная сложность означает больший риск, больше инвестиций в программное обеспечение и более длительное время выхода на рынок. Эти чипы представляют собой многоуровневую структуру, что приводит к невероятному увеличению времени, которое приближается к 2-3 месяцам, поэтому, даже когда вы «обматываете» свой чип, вам все равно придется подождать несколько месяцев, чтобы увидеть, есть ли какие-либо проблемы; если есть, добавьте больше времени для отладки и исправления. Все это означает более длительные циклы проектирования между чипами, большее давление на маржу, поскольку устройства должны продаваться дольше и т. Д.

Для дискретных, это смешанная сумка. Рынок в значительной степени плоский (растет темпами экономики), но есть некоторые интересные вещи (предполагаемые каламбуры), происходящие с SiC и GaN, которые имеют потенциал для повышения энергоэффективности. Упаковка часто является значительным местом инноваций ...

Есть также некоторые интересные вещи, происходящие с устройствами питания (например, двигатели, ИБП, электромобили, аккумуляторы и т. Д.), Которые способны управлять большими токами и напряжениями.

Но, несмотря на проблемы в полупроводниковом пространстве, я все еще вижу некоторые интересные рынки, которые, я думаю, все еще находятся на ранней стадии: чипы ИИ и глотаемые чипы - два, которые приходят на ум.

ответил(а) 2019-11-28T15:13:08+03:00 12 месяцев назад
131

Это отличный вопрос. Спасибо за A2A!

Поскольку мы предсказываем конец закона Мура иногда в течение следующих 10 лет, и масштабирование Деннарда - масштабирование Деннарда - уже было «нарушено», новые направления проверяются. Основные и наиболее перспективные направления приведены ниже.

ITRS - домашняя страница ITRS 2.0 - и IMEC имеют хорошие дорожные карты с хорошим прогнозом на 10 лет вперед. Я лично считаю, что у IMEC есть более реалистичные пути. Смотри ниже:

Http: //www2.imec.be/content/user ...

3D-стек. Это направление уже находится в фазе массового производства продуктов памяти. Micron, Toshiba и Samsung представили 3D-карты памяти в течение прошлого года. Ожидается, что логические устройства будут следовать этой тенденции в виде вертикальных нано-проводов или GAA (Gate All Around). Несколько примеров ниже.

Помимо Si - особенно III / V устройства. Они кажутся очень многообещающими и, как ожидается, приведут к значительному увеличению производительности без масштабирования.

Вне Si - 2D материалы, практически графен. Это все еще в стадии прототипирования, но выглядит многообещающе. Дополнительные материалы с высокой запрещенной зоной, такие как MoS2 или WSeS2, также проходят испытания.

TFET - особенно тонкостенные устройства с квантовыми ямами с двойным затвором. Для таких устройств управление каналом все еще является большой проблемой, но однажды достигнутая задача может открыть окно для новых транзисторов. Туннельный полевой транзистор и влияние энергии квантования и утечки на затворе в двухслойных туннельных транзисторах.

Подводя итог - будущее очень волнующее. Переход на новую геометрию и новые материалы потребует много НИОКР, поэтому промышленная паста может быть медленнее. Но конечные результаты будут тем, чего мы никогда раньше не видели!

ответил(а) 2019-11-28T15:13:08+03:00 12 месяцев назад
83

Очень хороший маркетолог по имени Джерри Сандерс сказал, что «полупроводники - это сырая нефть электроники». Прямо сейчас я могу с уверенностью сказать, что без полупроводников не было бы электронной промышленности, какой мы ее знаем. Таким образом, полупроводниковая промышленность будет продолжаться до тех пор, пока не произойдет что-то драматическое и все изменится.

Дэниел Фишман проделал огромную работу, продемонстрировав некоторые технологии, которые помогут собрать больше транзисторов на чипе. Важно помнить цель. То есть снизить стоимость за функцию. Мы должны найти технологии, которые могут быть снижены, чтобы всегда обеспечивать более низкую стоимость для разработчика системы. То, что случилось с полупроводником и с индустрией электроники в целом, - это то, что стоимость создания таких вещей, как смартфоны и плоские телевизоры, упала до такой степени, что каждый может себе это позволить. Это увеличивает объемы микросхем и снижает стоимость дисков.

Таким образом, предстоит проделать большую работу, потребоваться множество инноваций и много достижений. Приспособление программного обеспечения к аппаратным средствам было проигнорировано, потому что мы могли бы продолжать делать оборудование более дешевым и быстрым. Windows и Intel x86 - огромная трата кремния и фактически пустая трата энергии! Но осуществить программный переход действительно сложно, поэтому парням и программистам придется работать вместе, но результаты могут быть потрясающими.

ответил(а) 2019-11-28T15:13:08+03:00 12 месяцев назад
Ваш ответ
Введите минимум 50 символов
Чтобы , пожалуйста,
Выберите тему жалобы:

Другая проблема