I semiconduttori stanno cambiando il mondo umano in tutti gli aspetti

'I semiconduttori sono un'importante forza che cambia l'economia globale', il professor Wei Shaojun è iniziato dalla prospettiva del PIL, un importante indicatore dello sviluppo economico. Ha citato i dati del PIL globale pubblicati sul sito Web della divisione statistica delle Nazioni Unite e ha dichiarato: 'Dal 1987 al 2021, il valore assoluto del PIL globale esiste un ovvio' salto 'e il GDP medio annuale globale ha subito cambiamenti relativamente grandi. Prima del 2003, la crescita del PIL globale è stata relativamente piatta. Dopo il 2003, la crescita media del GDP globale accelerato.

Inoltre, il professor Wei Shaojun ha anche citato i dati di vendita del settore dei semiconduttori globali: nei 16 anni dal 1987 al 2002, le entrate cumulative del settore dei semiconduttori globali erano di 1.643,1 miliardi di dollari, con una media di 102,7 miliardi di dollari all'anno. Nei 19 anni dal 2003 al 2021, le entrate cumulative dell'industria dei semiconduttori globali hanno raggiunto 6.069,6 miliardi di dollari, con una media di 319,5 miliardi di dollari all'anno, che era 3,1 volte quello dei 16 anni precedenti.

Confrontando i dati di sviluppo del PIL globale e i dati di sviluppo del settore delle informazioni globali, si può dedurre che 'l'industria dell'informazione svolge un ruolo importante nella crescita economica globale. I semiconduttori sono i core e le fondamenta a sostegno del settore delle informazioni, che a sua volta supporta la crescita del PIL globale. Pertanto, i semiconduttori svolgono un ruolo importante nello sviluppo economico globale.

'Moore's Law ' ha spinto l'industria ad andare avanti secondo la legge della crescita esponenziale. Ora gli umani possono integrare decine di miliardi di transistor su un singolo chip di silicio. In un sistema così molto complesso, non esiste certamente alcun modo semplice per affrontarlo. Dalla sua nascita, i semiconduttori sono stati un'industria guidata dall'innovazione. Se esaminiamo solo il processo di produzione dei semiconduttori, affronta principalmente tre sfide:

• Uno è la grafica di precisione, che è la tecnologia della fotolitografia. Secondo la formula nella figura sopra, risoluzione = k1 * λ/na, risoluzione = coefficiente x (lunghezza d'onda della sorgente luminosa/apertura numerica della lente di proiezione). Poiché la lunghezza d'onda della sorgente luminosa è difficile da cambiare, l'emergere di macchine litografiche EUV e di immersione ha aumentato l'apertura numerica (NA) dell'apertura. Il processo di miglioramento della risoluzione può sembrare semplice, ma è pieno di innovazioni inaspettate.

• Il secondo è l'innovazione di nuovi materiali e nuovi processi. Attualmente, ci sono circa 64 materiali nel campo a semiconduttore, tra cui rame, germanio, nichel, alto K e altri materiali. Ogni materiale richiede migliaia di esperimenti di processo. Nel processo di produzione dei semiconduttori, come formare una serie di processi di prodotto veramente significativi? Senza l'innovazione di questi nuovi materiali e nuovi processi, non ci sarebbero un rapido miglioramento delle prestazioni dei dispositivi a semiconduttore.

• Il terzo è migliorare il tasso di rendimento. Una svolta in un singolo processo potrebbe non garantire un miglioramento significativo delle prestazioni dell'intero prodotto di circuito integrato. Un gran numero di errori statistici si accumulano nel flusso di processo. Anche se il rendimento di ogni passaggio è alto fino al 99,9%, dopo l'accumulazione di migliaia di fasi, il rendimento finale è solo del 37%. Pertanto, il segno del livello di tecnologia industriale non è una svolta in un'unica tecnologia, ma una svolta in un set completo di processi di prodotto.

La potenza di calcolo sta guidando lo sviluppo di semiconduttori e i semiconduttori supportano il progresso della tecnologia informatica. Durante l'intero processo, dal calcolo scientifico nei primi giorni al personale computing, al mobile computing, al cloud computing e all'ingresso di oggi nel calcolo intelligente, i mercati del computer e dei semiconduttori sono stati con noi fino in fondo. In futuro, entreremo in una nuova era: l'era del calcolo onnipresente. A quel tempo, non erano persone che usano i computer, ma i computer che utilizzavano i computer. Questa diventerà una caratteristica importante dell'era dell'informatica onnipresente. In questo modello di sviluppo, molte cose cambieranno.

La potenza di elaborazione dei computer ad alte prestazioni è entrata nell'era della Classe E. I supercomputer di classe elettronica si riferiscono a supercomputer in grado di eseguire decine di miliardi di operazioni matematiche al secondo. Sono le altezze comandanti dell'innovazione e della concorrenza internazionali di tecnologia dell'informazione di fascia alta e sono riconosciute in tutto il mondo come 'una corona nel mondo del supercomputer. ' Il futuro entrerà presto nell'era del livello Z (1Z = 1021, dieci trilioni di livelli). Poiché i dati stanno crescendo troppo velocemente, se la velocità di elaborazione del computer non può tenere il passo in qualsiasi momento, il computer non sarà in grado di soddisfare i requisiti di sviluppo.