Page 174 - 信息的脉络
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·信息的脉络·
家组又采用了“等效按比例缩小”技术，即通过技术创新、软件解决方案、新材
料和新结构来提高性能。2012 年，《国际半导体技术发展蓝图报告》专家组提
出了两个目标，其中一个是近期目标（2012—2018），一个是远期目标（2019—
2026）。关于近期目标《国家半导体技术发展蓝图报告》专家组指出：“缩放平
面互补金属氧化物（该项技术用来制造集成电路）将面临巨大挑战。传统的缩放
方法（即减小闸极介电层厚度、闸极长度、增加沟道掺杂的方法）可能无法再满
足人们对提升性能、降低电力消耗的应用需求。为了突破这些限制，需要引入新
材料系统，包括开发新设备架构、持续改进过程控制等。”
关于长期目标，《国际半导体技术发展蓝图报告》着重强调处理互补金属氧
化物设备的漏电问题。
电力消耗是一项迫在眉睫的挑战，从长期来看，电力泄露或静态组件将成为
主要的行业危机，威胁到互补金属氧化物技术逇生存，就像几十年前双极工艺受
到卫星并最终被放弃一样。电流泄露与一些关键的工艺参数密切相关，如闸极长度、
氧化层厚度和阈值电压等。这位工艺长存缩小和可变性带来了严峻的挑战。在低
功耗设备中，漏电流每代增长10倍，漏极和闸极漏电组件两者合起来漏电最为突出。
因此，保持电力恒定的关键因素是改进设计技术。
2011 年 5 月，英特尔发布了一项新技术，这是 50 多年来半导体最激进的一次
转变。这项新技术使用最新的制造工艺生产 3D 晶体管，与传统的 2D 晶体管相比，
这种 3D 晶体管可以让微处理器运行得更快，耗电更少。摩尔说：“多年来，我们
一直受困于如何让晶体管变得更小。这种基本结构的改变是一种全新的方法，它
让摩尔定律继续有效，并且推动发明前行的步伐。”
2012 年，英特尔开始批量生产 22 nm 3D 三闸晶体管，对外发布第三代英特尔
酷睿处理器系列。与采用传统 2D 技术的芯片相比，这种全新的 3D 架构使芯片性
能提升了 37%（低电压时），功耗减少了 50%。同一年，IBM 研究人员宣布，他
们使用相同的技术把一个比特信息存储在一个仅由 12 个原子组成的磁存储器上。
物理学家加来道雄曾预测，到 2020 年将迎来硅时代的终结。如今是 2021 年，
我们并没有找到硅材料的替代方案，不仅仍然是硅的世界，而且工程师已经将芯
片的制程缩小到 3 nm，摩尔定律仍然在发挥作用。
面对摩尔定律即将失效的情况，著名记者佛利德曼在《谢谢你迟到》中记录
了几年前采访英特尔首席执行官布莱恩·克扎尼克的谈话，克扎尼克认为总会有
方法面对，这是一种乐观的和令人鼓舞的说法。他说：“摩尔定律被预测即将死
亡已经不下十几次了。当我们在 3 微米级别进行生产和制造时（1 微米是 1/1000
毫米，约 0.000039 英寸），人们说道：‘我们如何才能再缩小一些——我们可以
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