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台积电3 纳米制程设厂 牵涉到新世代次纳米技术和产业链布局

导读: 台积电传出考量3 纳米赴美设厂。工研院IEK 主任室计画副组长杨瑞临指出,台积电3 纳米选址非常关键,牵涉布局量子电脑1 纳米以下的次纳米新技术和材料

台积电传出考量3 纳米赴美设厂。工研院IEK 主任室计画副组长杨瑞临指出,台积电3 纳米选址非常关键,牵涉布局量子电脑1 纳米以下的次纳米新技术和材料。

台积电3纳米制程设厂 牵涉到新世代次纳米技术和产业链布局

台积电今天最新回应表示,公司还在评估3 纳米制程会在哪个地点落脚,相关评估作业会持续到明年上半年,因此目前到明年上半年还有数个月,不会这么快做这么重大的决定。至于会不会在美国进一步投资,台积电引述董事长张忠谋先前指出,并未排除可能性,但现在说3 纳米制程会在美国落脚,言之过早,因为要到明年上半年才会做决定。

台积电表示,南科高雄园区路竹基地也未排除在外,持续观察,选地尚未决定。至于电力问题,台积电重申,考虑设厂地点,水、电、土地、人才,都非常重要。

杨瑞临分析,台积电的3 纳米制程,应该是摩尔定律(Moore’s Law)下电晶体制程微缩的可能最后节点。台积电3 纳米制程将是关键的转捩点,以衔接1 纳米制程和1 纳米以下的次纳米新材料技术。

杨瑞临预期,台积电1 纳米制程可能不会服膺摩尔定律,也可能不会采用矽材料,而是使用新的次纳米技术和新材料。他研判,台积电布局3 纳米制程,就会一并整体设想到下一阶段次纳米制程技术和关键新材料的产业布局。

杨瑞临指出,台积电在考量3 纳米制程晶圆厂的地点,绝对不是只有考量水、电、土地、环评等因素而已,还牵涉到选址设点当地是否具备未来半导体全新次纳米技术与关键新材料的研发实力、人才需求和产业链生态体系,因应未来量子电脑(quantum computer)发展趋势。

全球包括美国、欧盟和中国等政府、学界、研发单位和企业,正在大幅编列预算,积极布局量子电脑技术,锁定资料中心的人工智慧(AI)处理应用。从企业来看,又以IBM 和Google 投入最积极。

杨瑞临表示,资料中心用高效能运算(HPC)的处理器(GPU)应用,带动10 纳米、7 纳米、5 纳米到3 纳米制程发展,不过到了3 纳米制程,处理频率速度应该就会到顶了。他指出,量子电脑和人工智慧(AI)应用,处理器速度要更快,也就是每单位时间处理位元数要更多,但是到了3 纳米制程之后,技术就会遇到瓶颈,耗电量会更大。

杨瑞临表示,量子电脑技术可能不会以矽材料为基础,可能采用全新2 维材料,处理器必须具备4 位元、甚至16 位元的处理能力,因此,量子电脑的处理频率速度不用这么频繁,又可以大幅省电,预估量子电脑的耗电量可能比现在电脑的耗电量,降低到千分之一甚至到万分之一。

杨瑞临指出,量子电脑技术应用,牵涉到1 纳米制程及下一阶段次纳米制程的技术开发,可能改变全球半导体产业的生态。他预期,台积电3 纳米制程预估2022 年到2023 年进入试产阶段,1 纳米制程可能在2026 年到2027 年进入试产阶段。

杨瑞临认为,台积电3 纳米制程的设厂地点,牵涉到1 纳米以及之后新世代次纳米技术和产业链的布局,台湾若要留住台积电的3 纳米制程晶圆厂,要把眼光看到8 年到10 年之后的全球半导体产业与新兴技术发展趋势。他指出,台湾不能单单只从环评或是水电土地的角度出发,更要进一步掌握半导体技术发展及全球半导体产业布局趋势,培养和深化量子电脑的技术、人才和资源,全方位替台积电设想。

摩尔定律失效后, 计算性能增长的继承者

摩尔定律假定,微处理器的晶体管将每两年翻一倍,它们的计算性能也随之翻倍。自戈登摩尔(Gordon Moore)1965年提出以来,该定律一直生效。不过近年来业界一直预测该定律即将失效。早在2000年,《麻省理工科技评论》就硅技术在大小和速度上的极限提出了警告。

实际上,摩尔定律并不算是定律。它更多的是自我实现的预言。摩尔并没有将它描述成像地心引力或者动量守恒定律这样的不变真理。他只是给我们设定了预期,而芯片厂商们相应地去兑现预期。

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