本文摘要:半导体制造工艺这个话题可以说是万幸了,世界领先的半导体厂商也在为之纷纷争取。

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半导体制造工艺这个话题可以说是万幸了,世界领先的半导体厂商也在为之纷纷争取。这种互相竞争、创造创意、推动政治的局面,就像CPU、FPGA、ASIC芯片的“红牛”,是这些芯片日新月异的主要驱动力。然而,事情没有任何意义。如今,许多应用的开发程度和性能与工艺流程之间的相关性越来越低,这一直很难被称为主要驱动力。

市场对芯片制造工艺的需求程度见证了硬件的发展过程,反映了硬件从使用定制软件的标准化硬件到用更多硬件能耗和专业化差异化硬件构建的特殊功能和精辟性能的交错而繁琐的发展过程。过去十年,这十年完全相当于智能手机的发展。值得注意的是,很多硬件功能都可以通过软件递归来构建,将原本复杂的硬件性能换成更容易修改和修复的软件,同时增加了更高级设备的功能。

这种“长江后浪推前浪”的替代趋势,在如今的硬件发展中也很明显。然而,使用软件来构建硬件功能有明显的缺点。

相对于传统的硬件搭建功能,软件不会更慢,也不会消耗更好的能量,安全性更差。但由于不是每一个新的工艺节点在功率和性能上都有明显的提升,所以芯片厂商此时不会通过软件来构建一些性能和功能上的提升。

这种构建方法在很多应用中都很明显,尤其是在数据中心。数据中心对性能有很大的市场需求。

“摩尔定律正在大幅上升。”微软Azure的基础设施工程师KushagraVaid回应说:“寻找CPU的公告速度在逐渐提高。当涉及到CPU时,必然会遇到设计瓶颈。

此时由于原设计已经超峰,性能也受到了挑战,各晶体管成本逐渐降低。这迫使人们寻找新的方法来解决问题。但云计算中并没有大量的集中工作负载,这些任务很难在标准化的CPU上高效运行。”对于云计算这个行业来说,它在一定程度上不仅依赖硬件,也依赖软件,而是通过软件定义的硬件来构建一些功能,主要包括以下几点:第一,这种市场需求使得客户比以前更类似于移动芯片和硬件设计,芯片厂商不会更好地参与终端市场。

这一参与水平比以往任何时候都低。其次,一定要通过硬件和软件的联合设计来构建一定的市场需求,而不是通过其中一个。

这就需要同时对硬件和软件进行改造。第三,云计算的市场需求加强了个性化设计而不是通用硬件设计。最后,由于云计算市场的市场需求,芯片公司和系统设计公司的战略再次发生了很大的变化。“基于这些因素,许多公司在确认其软件市场需求后,将无法自由选择必要的处理器。

”ARM市场开发高级总监BillNeifert回应。“但我们看到的是,这些制造商知道他们必须思考什么,必须构建什么,然后根据这些市场需求自由选择最终处理器。”限制这些自由选择的主要因素之一是性能。

但讽刺的是,对于ARM来说,它的主要特点是低功耗。因此,在设计中,我们不会为特定的应用处理器找到确认功率的低功率处理器。BillNeifert回应道:“做出这些自由选择的人,往往可以自由选择更高端的处理器。

他们有可能推进设备的处理器,然后通过改变基于处理器的软件来构建更好的硬件应用。所以我们现在看到的一个趋势是,很多厂商都在使用更小的处理器,然后通过优化软件来建立同时处理多个任务的目的。必须明白,软件的效率很重要,因为没有一个处理器需要同时加载一百多个程序。

很多情况下,同时处理三四个程序就够了。这种观点在整个半导体行业的发展中得到了很好的体现。“在不同的应用中,您不会看到不同性能和不同工作阻抗的芯片。

”网速公司负责系统营销和业务发展的副总裁AnushMohandass对此作出了回应。更好的图像处理、SQL、机器学习的芯片,未来也不会一直出现。对于工作阻抗不同的不同应用,芯片制造商不会使用不同的芯片,也不会根据这些类似的应用来设计或定制一些芯片。

更好的市场,更好的自由选择。这些市场变化的基础是半导体市场再次经历了巨大的变化。

因为根据我们以往的经验,没有一个新的平台只需要用于单个处理器就可以设计并带动上亿的芯片销量。手机芯片市场也是如此,苹果和三星已经占领了高端智能手机市场。低端市场,智能手机公司比较多,华为、oppo、vivo、小米等。

都是用不同的手机芯片。图1。智能手机厂商市场份额来源:Statista这并不意味着半导体市场需求大幅下降,事实上并非如此。

近期数据显示,半导体市场发展尤为强劲。但也要注意。没有一个新平台需要像智能手机市场一样淘汰那么多芯片设计。那么对于设计量高于智能手机的新市场,是否使用新的流程节点,影响就不那么显著了。

所以最近的一个趋势是,IEEE试图不去设计一个非常简单的半导体发展路线图,而是将其分解成一个覆盖更多发展领域的技术蓝图。目前半导体未来的重点发展领域包括大数据分析、特征识别、自动驾驶、虚拟世界和增强显示等。

“现在更好的办法是用它来推动我们制造更多的产品和技术。”IEEE的TomConte指出,“更多的市场开始设计更详细的发展路线图。”他想到一个例子。

比如在日本,日本正在制定自己的驱动半导体的路线图,叫做日本的系统和设备发展路线图。这个详细的开发路线图对于不同的应用非常重要,不会对这些新应用的开发有很大的推动作用。”对于移动和基础设施等应用,必须特别强调性能.”Cadence总裁兼首席执行官LipBuTan对此作出回应。“在这些领域,工艺流程不会从现在的10纳米发展到7纳米,甚至不会发展到未来的5纳米。

但这些领域不会面临一些挑战,性能、功耗、价格也不会随着技术的提高而提高,开发速度也不会逐渐提高,成本肯定会降低。所以前一段时间我们需要搞清楚,很多公司都在琢磨是否有必要从16 nm过渡到7 nm,因为他们没有看到这种工艺带来的性能和功率的巨大提升,是否能提升自己的性能。

或者跳过一些节点。无视?促使这些芯片公司自由选择更高生产技术的,是新产品、新应用何时到来。这些新产品和新应用在开发周期的性能和功耗方面有哪些明确的市场需求?可以说,对于这些公司来说,有很多方法可以建立完全相同的目标。

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