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半導體像是長鞭效應的末端還是前奏? 

  • 半導體像是長鞭效應的末端還是前奏?
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物聯網的進化,當然會導致System LSI的競爭更為激烈。超越INFO的封裝測試技術,三星將不會挑戰台積電擅長的WLP,而是直接挑戰PLP的封測技術。受到衝擊的摩爾定律

1971年,法拉利的Daytona跑車,跑出全世界最快的時速280公里,而當時全世界最高的建築是紐約的雙子星大廈,高415M。

那一年,對全世界半導體業而言,也是個值得記錄的一年。英特爾推出全世界第一顆12 square millimeter的商用微處理器4004,這顆微處理器有2,300個紅血球大小的微小電晶體,而每個電晶體之間的間距則是1萬nm。自從這一顆微處理器問世之後,半導體的技術就如Moore’s Law的預測一樣,每兩年以同樣的成本Double效能。

現在的英特爾SkyLake晶片,有17.5億個電晶體,大約是4004微處理器的50萬倍與40萬倍的電腦效能。如果汽車效能也如半導體的速度一樣的改善,那麼今天汽車的時速可以高達十倍以上,而當年的摩天大樓,今天就可以高達前往月球路徑的一半。

今天,這些晶片用在超過30億台的手機上,而運作能力,可能與1980年代房間大小的電腦功能相當,而更多的產業因為電腦運算而改變生態,有起有落。但現在我們已經不能掌握半導體業依據摩爾定律繼續前進的路徑。從2000的中期開始,晶片改善的速度放慢,這是因為物理的極限,以及設備成本等多重因素的影響。

現在蓋一座最先進的晶片廠,約需要70億美元,到5nm的階段時,這個成本甚至會高達160億美元,大約是英特爾今天營收的1/3,但英特爾2015年的營收,僅僅比2011年成長2%。因此,就算只從經濟效率來衡量,摩爾定律也已經壽終正寢。

現在的晶片,每2.5年才能改善一倍,而未來的電腦運算,將依據三種不同的定義來Define硬體的功能。第一是軟體:硬體的極限,激勵了軟體的進步,AlphaGo打敗韓國圍棋高手Lee Sedol是利用Deep learning的技術。第二是「雲端」運算:人們透過網路,提供超越單機作業的效能。今天的電腦、手機,可以超越單機的極限,透過網路連結,提供更好的運算效能。他們可以共同計算出最佳路徑、行動判讀等等。第三是創新的電腦架構設計。這個方法可以將晶片效能用於特定領域的極佳化,甚至可以用雲端的概念,提供過去難以想像的效能。

摩爾定律的不再適用,將使得半導體技術的預測略微困難。但摩爾定律原本就不是個事實存在的定律,但它卻自我實現,並且在過去的世紀裡成為大家遵循的標準。電腦更新比以前慢,也不再積極改變mail server,但這些功能越來越需要透過網路化來解決,而導致「電信、寬頻」的基礎建設更為重要,而主導新世界的公司,除了微軟、蘋果之外,還有Amazon、Google、Alibaba等,他們都在積極改善網路端的服務與技術能力。走過半個世紀,也許摩爾定律即將走到盡頭,但電腦、半導體透過網路化,可以帶給人們無盡的想像

高通的Snapdragon 835是10nm的AP,下載速度1GB、上傳150Mb,是目前唯一能跟上5G的應用處理器。這款AP比820小30%、耗電少25%、CPU處理速度快20%、GPU快25%,Snapdragon 835也會用在三星下一代機皇Galaxy S8的智慧型手機上。

面對各種5G的解決方案,Ericsson、Qualcomm、Intel、微軟都虎視眈眈。誰知道微軟哪天會不會在半導體業扮演攪局的角色呢?他們能做Surface Pro,就可以繼續往上發展,只要有需要的話!