知名物理學大師費曼早在多年前就預測:「其實下面還有許多空間」,英特爾科學家摩爾也據此提出晶圓效能與密度每18個月就會擴增一倍的「摩爾定律」。雖然多年來半導體工業隨著摩爾定律而蓬勃發展,然而時至今日的奈米時代,許多有識之士都了解摩爾定律有它的極限,甚至認為45奈米之後的狀況頗不清楚;不過短期內業界不需要擔憂了,因為Intel在2009年IDF上,繼32奈米SRAM後,又正式發表了22奈米的SRAM晶片。

22奈米的晶片到底有什麼效能呢?英特爾展示的22奈米SRAM和邏輯測試線路,是一個具備3億6400萬位元的SRAM陣列,此一約指甲片大小的SRAM中就有約29億個電晶體。比起目前任何一種高效能的晶片而言,意味著在未來輕薄短小的電子產品中就能發揮超級電腦的功能。英特爾另外還宣布今年第四季即將量產,一款名為Westmere的 32奈米微處理器,而且它成功整合了繪圖核心晶粒在其中。Westmere以一顆抵兩顆的功效,勢必造成市場的排擠效應。

不過,這麼高強的電腦晶片要用來處理什麼偉大的任務呢?恐怕連英特爾本身也無法說的確切明白。更進一步來說,一些多媒體處理的聲光效果早已超越了人們感官的極限;網路寬頻的需要,現在的處理器早就綽綽有餘,反而是其它軟體應用與配套措施才需要去加強。所以,僅管在英特爾倡導之下,摩爾定律似乎還會帶來半導體工業的驚奇,但產業可能早已走向「後摩爾定律」的反省與創新之路了。

所謂的「後摩爾定律」時代,就是業者不再以追求更大效能的晶片為尚,而是強調多元化與實用性的原則。也就是說,產品能發揮實際效用就是最好的品質,也是最具經濟價值的東西,例如一般人使用的數位相機,現在動則幾千萬畫數的品質,如果再高上去其實也沒什麼意義了,業者當然會反過來思考其它方面的創新價值,而不是設計更高畫素的相機給消費者。

在面對低靡的景氣之後,許多半導體廠也在尋求新的價值定義。恩智浦半導體(NXP)9月23日在北京舉辦的NXP Innovation Day,就宣佈了一項新的經營策略,稱之為「新摩爾定律」。該公司強調「新摩爾定律」嚴格來講不能說是一種定律,而是一種概念,因為它沒有實際的數據軌跡。它揭櫫了「從更快到更好」的發展義涵,訴求多元化與個人化的設計方向,以提供高品質的體驗,來取代過去只追求速度與性能的半導體產業方向。

同樣,在技術整合與創新方面,也看到各種平行化的解決方案,它讓舊有的技術觀念可以再整合創新,而不是一味地淘汰舊有的製程、技術與設備。例如工研院系統晶片中心發展的3D IC設計應用,用同樣的製程產能就能達到經濟有效的解決方案;另外SiP的矽晶堆疊封裝技術,也有更成熟巧妙的應用,其功能外表看起來就與一般單晶片系統無異。

最近MIT也發表一種混合材料的晶片技術,它能整合一般矽晶與氮化鎵(GaN)在同一晶圓上,使得射頻元件也可與其它系統元件整合同一晶片上,成為更名符其實的SoC架構。這些都代表著半導體工業將回歸更經濟有效且多元化的需求上來發展,業著所關注的價值取向,不再只是摩爾定律的發展或侷限所在,在此無以名之,姑且就稱它為「後摩爾定律」的時代吧。