半导体行业观察 | 对话应用材料公司CEO:AI和数据是半导体未来的动力

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对话应用材料公司CEO:

AI和数据是半导体未来的动力

在技术发展面临瓶颈、终端需求多变和国际关系错综复杂等重因素影响下,高歌猛进十多年的半导体再度面临了新的“危机”。

据SIA统计显示,2019年1月的全球半导体市场销售额比2017年1月减少5.7%,减少至355亿美金,创下了2016年7月以来30个月的首次负增长。而与2018年12月相比,所有国家和地区都陷入了负增长,其中美国同比减少13.0%,中国同比减少8.5%,日本同比减少4.7%,亚太及其他地区同比减少3.6%,欧洲同比减少1.5%。按照他们预测,今年半导体产业的情况大概率会持续走低。

应用材料公司CEO Gary Dickerson

面对这样的现状,半导体企业该如何应对?在日前举办的Semicon China上,半导体行业观察采访了半导体设备全球领先供应商应用材料公司的总裁兼首席执行官 Gary Dickerson(盖瑞•狄克森),听他分享了对半导体行业的现状、挑战与机会的观点。

摩尔定律放缓,新剧本带来新希望

过去几十年,指导集成电路产业长达数十年发展的摩尔定律开始逐渐放缓,甚至有专家表示摩尔定律寿终正寝了。但与此同时,无论是人工智能应用、智能手机还是HPC,都需要极高性能的芯片和处理器。在这种矛盾的挑战下,Gary Dickerson指出,先进封装会是解决这些问题的其中一个好方法。

“过去,我们通过2D的微缩就是可以实现整个晶体管的发展,但现在我们必须走向3D等先进封装,才能让性能进一步提升”,Gary Dickerson告诉半导体行业观察的记者。作为一个以材料工程著称的设备企业,Gary Dickerson表示,他们将会多个方面入手与产业界一起携手走进新时代。

他指出,应用材料公司有专门的业务部门负责封装领域的研发,当中的关键点会是材料。这里的材料不仅涉及到材料分析和整合,新材料的研发也是另一个重要方向。据半导体行业观察了解,他们在这方面也取得了一些不错的进展。

2018年,应用材料公司对外宣布20年来晶体管接触和互联的金属材料首度重大变革,可以在芯片中用“钴”导线取代“铜”导线,推动摩尔定律继续前进。按照他们的说法,在先进制程中,如何连接芯片中的晶体管就成为一个技术关键;另一方面,要在芯片上增加晶体管的数量,就要打造系统级的芯片封装,因此缩小导线就成为了迫切需求。但我们也应该看到,在缩小导线的过程中,会带来导线电阻增加、导电性能下降等困扰。为此应用材料公司就推动导电性能更好的“钴”对“铜”的替代。

在2018年年底,应用材料公司还在纽约成立了一个材料工程技术推动中心(Materials Engineering Technology Accelerator, META 中心),为客户提供新的芯片制造材料和工艺技术的可行性,从而实现半导体性能、能耗和成本上的突破。

“未来半导体设计和制造需要一套新剧本,包括新结构、新3D技术、新型材料、新微缩方式、以及先进封装技术,而材料工程是所有这些领域的基石,也是一切的发展核心所在”,Gary Dickerson强调。

人工智能和大数据是未来的推动力,存储器长期看好

除了技术以外,市场的不景气正在弥漫在半导体领域上空。

正如前面所说,在很多分析机构看来,“不景气”会是2019年半导体行业的主旋律。这一方面是因为过去十年半导体产业的主要推手智能手机增速放缓,另一方面是供过于求的存储芯片的价格下滑给市场带来了预警,大家也对产业的未来发展表现了担忧。

但Gary Dickerson告诉半导体行业观察记者,人工智能和大数据会成为半导体行业未来发展的重要推动力。Gary Dickerson表示,人工智能正在改变交通、零售、教育、农业和医疗等领域,这一方面带来了高性能处理器的需求, 如在AI芯片方面,不但需要更强的算力,在功耗方面也有严苛的要求。

按照应用材料公司的预测,要能够释放AI的潜力需要每瓦计算性能提升1000倍,这依赖于现有的半导体技术是很难达到的。为此应用材料公司正在做更多的基础创新,从新材料、新架构和新封装等多个方面全面发力,为未来的AI芯片贡献力量。他们在去年与DARPA签订的一份合作开发可模仿人脑工作方面的智能电子开关的合约,希望通过突破经典摩尔定律限制,打造能够超越冯·诺依曼计算体系的创新,就是在这个领域的一次尝试。

另一方面,数据也会成为半导体行业的一个推动力。

Gary Dickerson在Semicon China的开幕主题演讲上指出,未来15年内终端设备的增加将带来数据生成的爆炸式增长。在未来5年内,数据生成预计将增长5倍。这不但带来了数据的存储需求,数据的生成、处理、互联背后也是巨大的半导体机会。从Gary Dickerson的这个观点,我们也看到了他对存储未来的信心。

Gary Dickerson表示,虽然较之过去几年,今年的存储产业比较不景气,但在与合作伙伴的多番交流之后,他们认为这股存储“逆风”是暂时的,在这股AI-大数据浪潮的推动下,他们对存储的未来长期看好。

“人工智能和大数据是未来发展的两大核心基础,他们在未来创造的市场价值,是要用十万亿美元来去计算的。如此庞大的市场将会深入的影响到每个人的生活,而不仅仅是技术层面本身”,Gary Dickerson说。“只有通过各个企业以及所有国家的合作,我们才能真正的实现合力共赢,没有任何一个国家或者企业,在一个孤岛的环境下可以生存。应用材料公司作为业界当之无愧的领袖,我们必须要推动这一进程、加速与行业生态系统的合作”,他强调。

这对于因为贸易摩擦而处于紧张阶段的中美半导体产业来说,是一个很好的信号。


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