1958年，TI公司的基爾比研制出了世界上第一塊集成電路，第一個(gè)集成電路問(wèn)世，拉開(kāi)了集成電路芯片技術(shù)飛速發(fā)展的序幕。過(guò)去半個(gè)多世紀(jì)，半導(dǎo)體行業(yè)一直遵循著摩爾定律的軌跡高速發(fā)展。

“摩爾定律不再重要?！敝袊?guó)工程院院士許居衍在2021中國(guó)（紹興）集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展學(xué)術(shù)峰會(huì)上如是說(shuō)。如今，單純靠提升工藝來(lái)提升芯片性能的方法已無(wú)法充分滿足時(shí)代需求，半導(dǎo)體行業(yè)逐步進(jìn)入了后摩爾時(shí)代。

摩爾定律失效，但集成電路依然不可替代。隨著微縮化的集成電路制造技術(shù)逐步逼近物理極限，一系列新工藝、新材料、新技術(shù)，如三維集成、芯粒技術(shù)、存算一體芯片等，都被科學(xué)工作者們積極探索，為集成電路技術(shù)的發(fā)展引入了新的思路，集成電路的“后摩爾時(shí)代”也隨之開(kāi)啟。

“在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，尚不會(huì)出現(xiàn)能夠替代集成電路的其他技術(shù)。即使出現(xiàn)了，也需要數(shù)十年的時(shí)間和花費(fèi)數(shù)十萬(wàn)億美元才能替代今天的集成電路。”清華大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授魏少軍表示。

“集成電路很重要，但發(fā)展還是比較緩慢?！敝袊?guó)工程院院士吳漢明直言：當(dāng)前中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)面臨兩大壁壘：

一是政策壁壘，國(guó)內(nèi)集成電路發(fā)展受到美國(guó)等西方國(guó)家的限制，面臨政治上的艱辛；

二是產(chǎn)業(yè)新壁壘，產(chǎn)業(yè)上的難點(diǎn)主要體現(xiàn)在技術(shù)方面，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)必須盡快做強(qiáng)核心專利。

在后摩爾時(shí)代背景下，人們對(duì)待集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的解決思路和方法也在逐漸轉(zhuǎn)換：一方面，基于現(xiàn)有的成熟工藝（28nm及以上制程），主要將其用于新興智能應(yīng)用方向的市場(chǎng)拓展。另一方面，在對(duì)制造技術(shù)要求更高的傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域，人們依然需要技術(shù)迭代，通過(guò)引入極紫外（ExtremeUltra-Violet,EUV）光刻等尖端技術(shù)進(jìn)一步按比例微縮化晶體管尺寸或是通過(guò)電路和芯片層面的三維集成來(lái)繼續(xù)維持算力的提升。此外，隨著馮·諾依曼架構(gòu)的局限性日益明顯，人們也開(kāi)始探索能夠滿足更高算力、更低能耗需求的新型架構(gòu)和工藝技術(shù)，如非馮·諾依曼架構(gòu)芯片、類腦芯片以及量子超算芯片等，這些技術(shù)正在成為集成電路發(fā)展的新方向。

后摩爾時(shí)代，中國(guó)會(huì)遇到三大挑戰(zhàn)?；A(chǔ)性挑戰(zhàn)是光刻機(jī)，核心挑戰(zhàn)是新材料、新工藝。光刻機(jī)的短板最為明顯和嚴(yán)重，現(xiàn)在我們國(guó)內(nèi)的光刻機(jī)跟國(guó)外先進(jìn)的光刻機(jī)差了好幾代。檢測(cè)設(shè)備和材料方面在國(guó)際上也很薄弱。然而，后摩爾時(shí)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨緩，但是創(chuàng)新空間和追趕的機(jī)會(huì)是巨大的。

提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈水平十分關(guān)鍵。集成電路領(lǐng)域是鏈的競(jìng)爭(zhēng)，而不是點(diǎn)的對(duì)抗，要看整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)欠駨?qiáng)壯。并且集成電路沒(méi)有個(gè)人英雄，需要帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)形成合力提升到更高水平。由于上至國(guó)家安全下至民生，電子信息時(shí)代對(duì)信息交互的依賴越來(lái)越高了，一個(gè)國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)達(dá)程度，將直接決定其在國(guó)際上的國(guó)防實(shí)力和經(jīng)濟(jì)地位。只有掌握了先進(jìn)集成電路工藝的核心技術(shù)，才能在電子信息時(shí)代的全球大環(huán)境下立于不敗之地。集成電路產(chǎn)業(yè)需要從國(guó)家層面作出全局的謀劃，并給予資金和技術(shù)支持。

例如：2020年以來(lái)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)在128層3DNAND閃存技術(shù)上取得突破，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。然而，與制造工藝技術(shù)的發(fā)展相比，中國(guó)在原材料和制造裝備方面，仍然嚴(yán)重受制于國(guó)外的技術(shù)封鎖。在封裝測(cè)試（簡(jiǎn)稱封測(cè)）領(lǐng)域，中國(guó)的封測(cè)技術(shù)相比于制造和設(shè)計(jì)，處于世界領(lǐng)先的水平。代表企業(yè)如長(zhǎng)電科技、通富微電和天水華天，在世界排名中分別為第3、第6和第7名。

在后摩爾時(shí)代，人們終將看到以摩爾定律為指導(dǎo)的等比例微縮技術(shù)逐漸走向盡頭。但是，通過(guò)新材料、新器件和新架構(gòu)的引入，集成電路產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)仍將持續(xù)擴(kuò)大，繼續(xù)支撐國(guó)家安全與民生等關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展。

道阻且長(zhǎng)，行則將至；行而不輟，未來(lái)可期。要辦好自己的事情，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，抓住下一輪創(chuàng)新。