Polprevodniki spreminjajo človeški svet v vseh pogledih

'Polprevodniki so pomembna sila, ki spreminja svetovno gospodarstvo, ' Profesor Wei Shaojun je začel z vidika BDP, pomembnega pokazatelja gospodarskega razvoja. Citiral je globalne podatke o BDP, objavljene na spletni strani oddelka za statistiko Združenih narodov, in dejal: 'Od leta 1987 do leta 2021 je absolutna vrednost globalnega BDP očiten' skok ', svetovni povprečni podatki o BDP pa so bili podvrženi relativno velike spremembe. Pred leto 2003 je bila rast globalnega BDP.

Poleg tega je profesor Wei Shaojun navedel tudi prodajne podatke o globalni industriji polprevodnikov: v 16 letih od leta 1987 do 2002 je kumulativni prihodek svetovne industrije polprevodnikov znašal 1.643,1 milijarde ameriških dolarjev, kar je v povprečju 102,7 milijarde ameriških dolarjev na leto. V 19 letih od leta 2003 do 2021 so kumulativni prihodki svetovne industrije polprevodnikov dosegli 6.069,6 milijarde ameriških dolarjev, kar je v povprečju 319,5 milijarde ameriških dolarjev na leto, kar je bilo 3,1 -krat več kot v prejšnjih 16 letih.

Če primerjamo globalne podatke o razvoju BDP in podatki o globalnem razvoju informacijske industrije, je mogoče sklepati, da ima 'informacijska industrija pomembno vlogo pri globalni gospodarski rasti. Zato imajo polprevodniki pomembno vlogo pri svetovnem gospodarskem razvoju.

'Mooreov zakon ' je spodbudil industrijo, da nadaljuje v skladu z zakonom o eksponentni rasti. Zdaj lahko ljudje na enem silicijevem čipu integrirajo več deset milijard tranzistorjev. V tako zelo zapletenem sistemu zagotovo ni preprostega načina za reševanje. Od rojstva so bili polprevodniki industrija, ki temelji na inovacijah. Če pogledamo samo postopek izdelave polprevodnikov, se sooča predvsem s tremi izzivi:

• Ena je natančna grafika, ki je tehnologija fotolitografije. V skladu s formulo na zgornji sliki ločljivost = K1 * λ/NA, ločljivost = koeficient x (valovna dolžina svetlobnega vira/numerična odprtina projekcijske leče). Ker je valovna dolžina svetlobnega vira težko spremeniti, je nastanek EUV in potopnih litografskih strojev povečal numerično odprtino (NA) odprtine. Proces izboljšanja ločljivosti se morda zdi preprost, vendar je poln nepričakovanih inovacij.

• Druga je inovacija novih materialov in novih procesov. Trenutno je na polprevodniškem polju približno 64 materialov, vključno z bakrom, germanijem, nikljem, visokim K in drugimi materiali. Vsak material zahteva tisoče poskusov procesa. V procesu izdelave polprevodnikov, kako oblikovati nabor resnično smiselnih proizvodnih procesov? Brez inovacije teh novih materialov in novih procesov ne bi bilo hitrega izboljšanja uspešnosti polprevodniških naprav.

• Tretji je izboljšati stopnjo donosa. Preboj v enem samem procesu morda ne bo zagotovil bistvenega izboljšanja uspešnosti celotnega integriranega vezja. V toku procesa se nabira veliko število statističnih napak. Tudi če je donos vsakega koraka do 99,9%, je po nabiranju na tisoče korakov končni donos le 37%. Zato znak ravni industrijske tehnologije ni preboj v eni sami tehnologiji, ampak preboj v celotnem naboru izdelkov.

Računalniška energija vodi razvoj polprevodnikov, polprevodniki pa podpirajo napredovanje računalniške tehnologije. V celotnem procesu, od znanstvenega računalništva v zgodnjih dneh do osebnega računalništva, mobilnega računalništva, računalništva v oblaku in današnjega vstopa v inteligentno računalništvo, so bili računalniški in polprevodniški trgi z nami. V prihodnosti bomo vstopili v novo obdobje - obdobje vseprisotnega računalništva. Takrat niso bili ljudje, ki uporabljajo računalnike, ampak računalniki, ki uporabljajo računalnike. To bo postalo glavna značilnost dobe vseprisotnega računalništva. V tem razvojnem modelu se bo marsikaj spremenilo.

Računalniška moč visokozmogljivih računalnikov je vstopila v obdobje E-razreda. Superračunalniki E-razreda se nanašajo na superračunalnike, ki lahko izvajajo več deset milijard matematičnih operacij na sekundo. So poveljniške višine mednarodne vrhunske inovacije in konkurence na področju informacijske tehnologije in so po vsem svetu prepoznane kot 'krona v svetu superračunalnikov.' 'Prihodnost bo kmalu vstopila v obdobje z-ravni (1z = 1021, deset bilijonov ravni). Ker podatki prehitro rastejo, če hitrost obdelave računalnika ne more biti kadar koli, računalnik ne bo mogel izpolniti zahtev za razvoj.