好的、壞的和另闢蹊徑的：摩爾定律的三個方向
照片來源：臺積電
矽金礦：與GlobalFoundries不同，臺積電認為遵循摩爾定律有利可圖。
近年來， 繼續縮小電晶體 的 特徵尺寸 變得更加昂貴和棘手，以至於只有四家邏輯晶片製造商——GlobalFoundries、英特爾、三星和臺積電——計劃繼續投入數十億美元進行更小尺寸電晶體的研發。如今，這些公司的數量已經減少，剩下的公司的時間表也在向後調整。但是，不要認為摩爾定律已經全面終結。如果你不缺錢，你現在可能手裡有至少兩部智慧手機，它們就是摩爾定律尚有勢力範圍的證據。而且，在沒有縮小電晶體的情況下提高效能的新方法似乎即將出現。
壞的
今年8月，GlobalFoundries宣佈停止前沿晶片製造工藝的開發。該公司曾計劃轉移到7奈米節點，然後開始使用極端紫外光刻技術（EUV）來降低這一工藝的成本。實現7奈米節點之後，它將會開發出更先進的光刻技術，去實現5奈米和3奈米節點。儘管在位於紐約州馬爾他的Fab 8工廠安裝了兩臺EUV機器，但所有這些計劃現在都無限期擱置，公司甚至可能將EUV系統賣回給它們的製造商ASML Holding。
GlobalFoundries首席技術官Gary Patton表示：“我們都盯著這些數字，很明顯，對於那些前沿的產品來說，投資回報持續降低。”最終，公司高管選擇了利潤率。
GlobalFoundries並不是唯一一家在新工藝的研發上苦苦掙扎的公司。英特爾今年早些時候透露，它將10奈米工藝的量產時間推遲到了2019年。（英特爾的10奈米工藝被認為大致相當於其他公司的7奈米工藝。）這讓該公司兩個製造節點之間的時間間隔拉長到了5年。
好的
不過，對於臺積電來說，向7奈米技術的轉移顯然進展順利。在今年9月份的一次活動中，蘋果高管表示，新款iPhone Xs和Xs Max將是首款採用7納米制造技術製造的處理器的智慧手機。幾周前，華為推出了自己的7奈米智慧手機處理器，該款處理器將在iphone上市幾周後隨著華為新款手機的上市而正式亮相。而臺積電是真正的贏家：它為這兩家公司生產晶片。
臺積電4月份開始批量生產7奈米晶片，並看好其進一步推進的計劃。臺積電主席Mark Liu 在9月份對2018年臺灣國際半導體展覽會的與會者表示，“尺寸將繼續縮小到3奈米和2奈米。” 與此同時，競爭對手三星正在向今年晚些時候或2019年初商業量產7奈米晶片推進。
當然，並不是所有的競爭都圍繞著7奈米工藝。採用非前沿技術的晶圓廠正在擴張，新的晶圓廠正在建設中。根據行業協會SEMI釋出的《世界晶圓廠預測報告》（ World Fab Forecast Report），在2018年，晶片製造裝置的支出將增長14%，達到628億美元，晶圓廠建設的投資將達到170億美元，超過過去四年的增長。
另闢蹊徑 的
但真有誰需要電晶體縮小嗎？除了努力爬上摩爾定律的階梯之外，還有其他用以獲得更好的效能的方法。
DARPA的電子復興計劃資助了一個耗資6100萬美元的專案，該專案計劃通過利用單片3D整合技術，使得以用了數十年之久的舊制造工藝製造出來的晶片能與以目前最先進的技術所製造出來的晶片相媲美。該專案以位於明尼蘇達州布盧明頓的90奈米矽工廠SkyWater Technology Foundry為中心。該技術基於一種將碳奈米管電晶體和電阻RAM儲存器構建在普通CMOS邏輯晶片之上的工藝。“如果一切都按計劃進行，將標準重新設回90奈米，那麼我們就能持續擴大生產規模。” SkyWater總裁Tom Sonderman說。
另一個解決方案來自總部位於矽谷的Atomera。該公司開發出了一種技術，可以提高電晶體的速度，減少同一晶片上器件之間的可變性，並通過使這些器件保持“年輕”狀態來提高這些器件的可靠性。它涉及到在電晶體矽的表面下面埋下原子般薄的氧層。Atomera預計這種名為Mears Silicon Technology（MST）的方法能給晶片設計者一個機會，讓他們在不需要縮減電晶體體積的情況下改進系統。該公司總裁兼執行長Scott Bibaud說：“它可以用於所有不同的工藝節點——從傳統的模擬到現在仍處於開發階段的節點。”