后摩尔时代到来中国着手SiP封装制程展开反击颠覆传统芯认知

时间: 2024-02-01 11:38:58 |   作者: 新闻动态

  电子封装是半导体领域的重要环节。拿处理器芯片举例,好的封装技术在给芯片提供保护的同时,还具有提高芯片性能,优化芯片功耗,提高处理器芯片收益,增加厂商营收的作用。

  我是柏柏说科技,90后科技爱好者。今天为大家带来的是:SiP芯片封装技术、中国半导体行业的发展现状以及后摩尔时代的到来,将给中国半导体行业带来哪些机遇。

  开门见山,系统级封装有两种:SoC、SiP。补充一点:SoC集成技术在当前的半导体领域中位于主导地位。与我们在芯片代工领域技术落后、被西方国家卡脖子的处境不同,我国的SoC封装技术处在世界前沿水平。

  值得一提的是:虽说SoC封装技术在当前封装领域中位于主体地位,我们在SoC领域中的技术也很成熟,但我国正将目光从SoC封装技术转移到SiP封装技术中,为什么呢?让我们往下看。

  2021年5月,“蓝色巨人”IBM公司打破行业技术瓶颈,推出世界首枚2纳米计算机芯片。该枚芯片在加速全球芯片制程发展的同时,也给半导体行业带来一个难题,即“摩尔定律对硅半导体发展的有效规定即将失效,未来的半导体行业将怎么样发展”。

  2021年5月14日,我们国家科技体制改革和创新体系建设领导小组,在北京召开第十八次会议。本次会议的主旨内容:“我国的半导体行业在后摩尔时代,存在哪些潜在性颠覆技术”。补充一点,摩尔定律是IC行业普遍遵循的发展定律,内容规定“芯片性能与晶体管数量成正比”。至于后摩尔时代,顾名思义是指摩尔定律失效后的时间段。

  摩尔定律为何会失效呢?摩尔定律失效的原因,与硅的物理属性有关。芯片性能提升的前提是晶体管数量的增加。参照IBM推出的2纳米芯片,该芯片在不到150平方毫米的面积内,晶体管数量高达500亿颗,显然已经逼近硅芯片容量的天花板。据业内人士分析,硅芯片的极限制程是1.5纳米。

  摩尔定律失效,将给我国的半导体发展带来怎样的影响呢?针对这样的一个问题。中国工程院院士、浙江大学杭州国际科创中心领域首席科学家吴汉明做出回答:“后摩尔时代的来临,将给中国半导体行业带来重大机遇”。有何依据呢?让我们继续往下看。

  先带大家探索一下我国的半导体发展现状。美国为了遏制我国半导体行业的发展,巩固自身在半导体领域中的霸权,“煽动”西方国家对我国的半导体厂商实行技术垄断、市场打压。这让我国的半导体发展面临着政策、技术两大壁垒。

  政策壁垒泛指针对中国半导体发展的联盟、协议,例如瓦森纳协议、美国成立的SIAC联盟等。至于技术壁垒,想必大伙再了解不过,光刻机、真空蒸镀机、处理器芯片等。抛去政策壁垒不谈,中国半导体想要在短时间内冲破技术壁垒,绝大多数都是不现实的。

  这是因为美国半导体技术已渗透到整个半导体领域。很多半导体厂商因担心被美国“收拾”,往往都会对美国言听计从。另外,半导体行业对于基础设施建设的要求十分严格,而设施技术往往都是经过几十年、甚至一百多年的积累、发展,例如蔡司的光学镜头有着170年的历史。

  “人挪活,树挪死”,既然我们难以在传统的硅半导体领域中实现赶超,那么就另辟蹊径。摩尔定律对未来半导体行业的不可行性,也给我国提供了新的赛道。面对此等机遇,我国的半导体厂商积极研发、探索一种新的可行方案。例如石墨烯碳基芯片、光量子芯片、以及本文提到的SiP封装技术。

  回到SiP封装这里,与传统的SoC封装技术相比,SiP系统集成度更高、研发周期更短。更重要的一点:SiP封装技术的可行性并不建立在尺寸不断微缩的特色工艺中。也就是说,SiP芯片封装是超越摩尔定律限制的。

  可能有些朋友会好奇,芯片制造有那么多的流程,我们为何需要选择封装环节呢?答:技术积累与行业优势。比起芯片制造中的别的环节,封装环节能够说是中国半导体最擅长的环节。换句话说,我们在封装领域中的技术积累与基础设施建设是比较完善的。

  此外,与国外的半导体行业相比,我们缺乏自己的竞争优势,也就是缺乏行业“进攻性”。直白来说:在美国高强度打压我国半导体行业发展的背景下,我们一定要有一门拿得出手的技术。这门技术不单是为促进我国半导体行业的发展,最好还能卡住美芯半导体的脖子。战胜对手的最好方法就是让对手依赖于你。

  SiP封装技术则是中国在半导体领域中实现技术持平、进而赶超的第一步。当然,这只是代表未来半导体的发展趋势。目前半导体行业依旧是以硅作为主要的组成原材料,以目前的现在的状况来看,摩尔定律完全失效,至少还得有个20年到30年的时间。因此我们在展望未来的同时,还需要兼顾眼前,只有这样才能保证在半导体领域中站稳脚跟。

  你认为SiP封装技术能否助力我国的半导体行业实现技术持平呢?对于我国的半导体行业,大伙有什么想说的呢?欢迎在下面进行留言评论。我是柏柏说科技,90后科技爱好者。关注我,带你了解更多资讯,学习更多知识。


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