Halvledare förändrar den mänskliga världen i alla aspekter

'Semiconductors är en viktig kraft som förändrar den globala ekonomin, ' Professor Wei Shaojun började ur BNP: s perspektiv, en viktig indikator på ekonomisk utveckling. Han citerade de globala BNP -uppgifterna som publicerades på webbplatsen för FN: s statistikavdelning och sa: 'Från 1987 till 2021, det absoluta värdet av den globala BNP, det finns ett uppenbart' hopp ', och den globala årliga genomsnittliga BNP -uppgifterna har genomgått relativt stora förändringar. Före 2003 var tillväxten av den globala BNP relativt platt. Efter 2003 var tillväxten av Global GDP.

Dessutom citerade professor Wei Shaojun också försäljningsdata från den globala halvledarindustrin: Under de 16 åren från 1987 till 2002 var de kumulativa intäkterna för den globala halvledarindustrin 1 643,1 miljarder US $, i genomsnitt 102,7 miljarder dollar per år. Under de 19 åren från 2003 till 2021 nådde de kumulativa intäkterna från den globala halvledarindustrin 6 069,6 miljarder dollar, i genomsnitt 319,5 miljarder dollar per år, vilket var 3,1 gånger det för de senaste 16 åren.

Jämförelse av Global BNP -utvecklingsdata och global informationsindustriutvecklingsdata kan man dra slutsatsen att 'Informationsindustrin spelar en viktig roll i den globala ekonomiska tillväxten. ' Halvledare är kärnan och grunden som stöder informationsbranschen, som i sin tur stöder tillväxten av den globala BNP. Därför spelar halvledare en viktig roll i den globala ekonomiska utvecklingen.

'Moore's Law ' har drivit branschen att gå vidare enligt lagen om exponentiell tillväxt. Nu kan människor integrera tiotals miljarder transistorer på ett enda kiselchip. I ett så mycket komplext system finns det verkligen inget enkelt sätt att hantera det. Sedan dess födelse har halvledare varit en innovationsdriven bransch. Om vi ​​bara tittar på halvledartillverkningsprocessen står den främst inför tre utmaningar:

• Den ena är precisionsgrafik, som är fotolitografiteknik. Enligt formeln i ovanstående figur, upplösning = k1 * λ/na, upplösning = koefficient x (våglängden för ljuskällan/numerisk öppning för projektionslinsen). Eftersom våglängden för ljuskällan är svår att förändra har uppkomsten av EUV och nedsänkningslitografimaskiner ökat den numeriska bländaren (NA) för bländaren. Processen att förbättra upplösningen kan verka enkel, men den är full av oväntade innovationer.

• Den andra är innovationen av nya material och nya processer. För närvarande finns det cirka 64 material i halvledarfältet, inklusive koppar, germanium, nickel, hög-K och andra material. Varje material kräver tusentals processexperiment. Hur man kan bilda en uppsättning verkligt meningsfulla produktprocesser i halvledartillverkningsprocessen? Utan innovationen av dessa nya material och nya processer skulle det inte ske någon snabb förbättring av prestanda för halvledarenheter.

• Den tredje är att förbättra avkastningsgraden. Ett genombrott i en enda process kanske inte garanterar en betydande förbättring av prestandan för hela integrerade kretsprodukten. Ett stort antal statistiska fel samlas i processflödet. Även om utbytet för varje steg är så högt som 99,9%, efter tusentals steg har samlats, är den slutliga avkastningen endast 37%. Därför är tecknet på industriell tekniknivå inte ett genombrott i en enda teknik, utan ett genombrott i en komplett uppsättning produktprocesser.

Computing Power driver utvecklingen av halvledare, och halvledare stöder utvecklingen av datateknik. Under hela processen, från vetenskaplig dator under de första dagarna till personlig datoranvändning, mobil datoranvändning, molnberäkning och dagens inträde i intelligent dator, har dator- och halvledarmarknaderna varit med oss ​​hela vägen. I framtiden kommer vi att gå in i en ny era - eran med allestädes närvarande dator. Vid den tiden var det inte människor som använde datorer, utan datorer som använde datorer. Detta kommer att bli en viktig egenskap i eran för allestädes närvarande datoranvändning. I denna utvecklingsmodell kommer många saker att förändras.

Datorkraften för högpresterande datorer har kommit in i E-klassens era. E-klassens superdatorer hänvisar till superdatorer som kan utföra tiotals miljarder matematiska operationer per sekund. De är de kommande höjderna för internationell avancerad innovation och konkurrens i informationsteknologi och erkänns runt om i världen som 'en krona i superdatorvärlden. ' Framtiden kommer snart att gå in i Z-nivå-eran (1Z = 1021, tio biljoner nivåer). Eftersom data växer för snabbt, om datorns bearbetningshastighet inte kan hålla jämna steg när som helst, kommer datorn inte att kunna uppfylla utvecklingskraven.