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照片來源：臺積電

硅金礦：與GlobalFoundries不同，臺積電認為遵循摩爾定律有利可圖。 

近年來，繼續縮小晶體管的特征尺寸變得更加昂貴和棘手，以至于只有四家邏輯芯片制造商——GlobalFoundries、英特爾、三星和臺積電——計劃繼續投入數十億美元進行更小尺寸晶體管的研發。如今，這些公司的數量已經減少，剩下的公司的時間表也在向后調整。但是，不要認為摩爾定律已經全面終結。如果你不缺錢，你現在可能手里有至少兩部智能手機，它們就是摩爾定律尚有勢力范圍的證據。而且，在沒有縮小晶體管的情況下提高性能的新方法似乎即將出現。

壞的

今年8月，GlobalFoundries宣布停止前沿芯片制造工藝的開發。該公司曾計劃轉移到7納米節點，然后開始使用極端紫外光刻技術（EUV）來降低這一工藝的成本。實現7納米節點之后，它將會開發出更先進的光刻技術，去實現5納米和3納米節點。盡管在位于紐約州馬爾他的Fab 8工廠安裝了兩臺EUV機器，但所有這些計劃現在都無限期擱置，公司甚至可能將EUV系統賣回給它們的制造商ASML Holding。

GlobalFoundries首席技術官Gary Patton表示：“我們都盯著這些數字，很明顯，對于那些前沿的產品來說，投資回報持續降低。”最終，公司高管選擇了利潤率。

GlobalFoundries并不是唯一一家在新工藝的研發上苦苦掙扎的公司。英特爾今年早些時候透露，它將10納米工藝的量產時間推遲到了2019年。（英特爾的10納米工藝被認為大致相當于其他公司的7納米工藝。）這讓該公司兩個制造節點之間的時間間隔拉長到了5年。

好的

不過，對于臺積電來說，向7納米技術的轉移顯然進展順利。在今年9月份的一次活動中，蘋果高管表示，新款iPhone Xs和Xs Max將是首款采用7納米制造技術制造的處理器的智能手機。幾周前，華為推出了自己的7納米智能手機處理器，該款處理器將在iphone上市幾周后隨著華為新款手機的上市而正式亮相。而臺積電是真正的贏家：它為這兩家公司生產芯片。

臺積電4月份開始批量生產7納米芯片，并看好其進一步推進的計劃。臺積電主席Mark Liu 在9月份對2018年臺灣國際半導體展覽會的與會者表示，“尺寸將繼續縮小到3納米和2納米。” 與此同時，競爭對手三星正在向今年晚些時候或2019年初商業量產7納米芯片推進。

當然，并不是所有的競爭都圍繞著7納米工藝。采用非前沿技術的晶圓廠正在擴張，新的晶圓廠正在建設中。根據行業協會SEMI發布的《世界晶圓廠預測報告》（ World Fab Forecast Report），在2018年，芯片制造設備的支出將增長14%，達到628億美元，晶圓廠建設的投資將達到170億美元，超過過去四年的增長。

另辟蹊徑的

但真有誰需要晶體管縮小嗎？除了努力爬上摩爾定律的階梯之外，還有其他用以獲得更好的性能的方法。

DARPA的電子復興計劃資助了一個耗資6100萬美元的項目，該項目計劃通過利用單片3D集成技術，使得以用了數十年之久的舊制造工藝制造出來的芯片能與以目前最先進的技術所制造出來的芯片相媲美。該項目以位于明尼蘇達州布盧明頓的90納米硅工廠SkyWater Technology Foundry為中心。該技術基于一種將碳納米管晶體管和電阻RAM存儲器構建在普通CMOS邏輯芯片之上的工藝。“如果一切都按計劃進行，將標準重新設回90納米，那么我們就能持續擴大生產規模。” SkyWater總裁Tom Sonderman說。

另一個解決方案來自總部位于硅谷的Atomera。該公司開發出了一種技術，可以提高晶體管的速度，減少同一芯片上器件之間的可變性，并通過使這些器件保持“年輕”狀態來提高這些器件的可靠性。它涉及到在晶體管硅的表面下面埋下原子般薄的氧層。Atomera預計這種名為Mears Silicon Technology（MST）的方法能給芯片設計者一個機會，讓他們在不需要縮減晶體管體積的情況下改進系統。該公司總裁兼首席執行官Scott Bibaud說：“它可以用于所有不同的工藝節點——從傳統的模擬到現在仍處于開發階段的節點。”