Intel有12種“黑科技”直面後CMOS時代，電壓遠低於0.5V
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自從14nm節點開始，Intel在傳統CMOS半導體製程升級上的步伐就慢下來了，Tick-Tock戰
略名存實亡，還被TSMC、三星兩家趕超、奚落，甚至連市值都被TSMC超越了，以致於
Intel為了挽回面子都想法推動新的半導體製程命名規則了。傳統CMOS製程很可能在2024
年終結，對此Intel也不是沒有準備，最近他們公佈了後CMOS時代的一些技術思路，Intel
的目標是在保持現有晶圓工廠的情況下製造功耗更低的產品，電壓可以低至0.5V，這在目
前的晶體管下是不可能的。
根據EETimes的報導，在上個月的ISPD 2017（國際物理設計研討會）上，Intel技術製造
部門的高級研究員Ian Young介紹了Intel對未來半導體製程的一些探索，他們的終極目標
是希望在使用當前工廠的情況下降低計算過程每一步的功耗。
說得簡單點就是Intel未來會進一步降低計算中的功耗，而且是涉及到每個計算過程，但
所有的前提就是兼容現在的半導體工廠——考慮到Intel每代製程投資都是數十億甚至上
百億美元，兼容現在的工廠也是非常正常的需求，這不僅是Intel的希望，整個半導體行
業也沒誰願意放棄現有設備從零開始使用全新的生產技術。
根據Ian Young所說，Intel希望將電源電壓降至遠低於0.5V的水平，但是傳統的CMOS製程
下MOSFET每10年才能降低60mW是不可能實現這個目標的。此外，無論使用什麼技術，都需
要跟現有的CMOS共存，因為部分時鐘頻率、I/O模擬電路還是需要CMOS晶體管的。
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對於後CMOS時代的技術路線，Ian Young稱Intel至少有12種設想可以實現明顯降低電壓的
情況下兼容現有半導體工廠，包括電子自旋、磁自旋、Orbitronic、鐵電（
Ferroelectric）等等新技術新材料。根據Intel所說，他們已經測試了後CMOS時代邏輯電
路各個操作的延遲及能量，了解了他們是如何運行的，建立了行為模型，理解了是如何實
現比CMOS低得多的電壓等等問題。
在應對未來的集成電路發展上，應該沒人質疑Intel是有強大的技術實力的（還有一個是
IBM），不過話說回來，CMOS時代終結還有較長時間，Intel現在提到的10多種黑科技其實
離工業化量產還有段距離，很多技術還是探索階段，下圖中讓普通人的物理老師都頭大的
科技依然要等很久才能真正發揮作用。
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