一直是半导体公司(摩尔定律)所关注的焦点

如何延续芯片行业的摩尔定律，一直是半导体公司所关注的焦点。

在12月11日至15日举行的2021 IEEE国际电子器件会议期间，芯片巨头英特尔公布多项尖端半导体开发前沿技术以推动摩尔定律，称将在芯片封装，功率器件和内存材料，尖端物理学三大领域进行创新。

目标是封装中将密度提升10倍以上，将逻辑微缩提升30%至50%，并布局非硅基半导体英特尔方面表示

此前尖端半导体开发竞争的核心是芯片制程大小所谓制程，指的是芯片中晶体管线宽的大小，制程越小，单个芯片上就能容纳越多的电路元件，芯片的性能越强，功耗越低目前芯片制程的领先产品为台积电和三星量产的5纳米芯片，两家企业计划在2025年启动2纳米芯片的量产美国IBM于5月宣布已成功进行2纳米芯片的试制

在先进制程竞争中掉队的英特尔也在加快推进研发，以期追上竞争对手但有观点认为，晶体管数目大约每18个月便会增加一倍的摩尔定律目前已接近物理极限，且难以覆盖成本这无疑加大了英特尔追赶的难度

英特尔要维持市场地位超越台积电，拓展新思路成为关键，从芯片制造角度来看，将芯片叠加起来的3D堆叠技术的重要性日趋增加此前在设计上，英特尔将芯片分别负责功率，计算和存储的部分以平面形式排列，但新技术尝试以拼乐高积木的形式，将芯片以立体形式堆叠，通过先进封装技术将晶体管制作为芯粒

Chiplet最近几年成为芯片行业的关键词传统系统单芯片的做法是每一个组件放在单一裸晶上，功能越多，硅芯片尺寸越大Chiplet的特点是将大尺寸的多核心设计分散到个别微小裸芯片，如处理器，模拟组件，储存器等，再用立体堆栈的方式，以封装技术做成一颗芯片

英特尔称，其新的3D堆叠，多芯片封装技术Foveros Direct可以让上下芯片之间的连接点密度提升10倍，而且每个连接点的间距小于10微米新的封装方式在空间上提高芯片的晶体管密度，能在不缩小制程的情况下，将晶体管密度提升30%至50%，使摩尔定律重新生效可以说，英特尔研发团队本次发表的研究成果中，最大的科技进步也是晶体管堆叠技术

芯片封装技术以外，英特尔还将目光转向供应和控制电力的功率半导体和内存材料，试图探索芯片在硅以外的新方案据英特尔介绍，通过在300毫米的晶圆上首次集成氮化镓基功率器件与硅基CMOS，实现了更高效的电源技术这为CPU提供低损耗，高速电能传输创造了条件，同时也减少了主板组件和空间

英特尔的另一项芯片研究技术成果也依赖于材料进步:利用铁电材料性质的铁电存储器迎来新进展，有望成为手机，电脑内存中常用的DRAM存储器下一代产品的关键材料。

FeRAM的特点是断电后不会丢失信息，耐用性增强由于可在保存数据的情况下切断电源，与现有存储芯片领域常用的DRAM和SRAM存储器相比，可大幅降低耗电量而且FeRAM也可实现以纳秒为单位，与DRAM同等的高速运行

此前受限于所用铁电物质特性的限制，该材料应用只局限于细分市场，但英特尔发布的成果显示，其记录了FeRAM材料高达2纳秒的极短访问时间和10亿次循环范围内的极高写电阻，意味着FeRAM有望作为下一代嵌入式DRAM技术的可行方案。这不仅是一个大胆的说法，也是一个有些奇怪的说法，因为摩尔本人曾经说过，随着我们接近原子大小的组件，这个规则将在未来几年内失效。。

在量子计算等尖端物理学领域，英特尔一方面基于尝试提升硅基半导体的量子计算性能，同时也在开发能在室温下进行高效，低功耗计算的新型器件。

该公司称，正探索物理学领域的新概念以推动半导体技术，进展包括首例常温磁电自旋轨道逻辑器件，自旋电子器件以及芯片封装，功率器件和内存等其中英特尔与比利时微电子研究中心在自旋电子材料研究方面的合作，利用电子自旋原理进行信息的传递，处理与存储，有望实现逻辑芯片和存储器功能的整合

强化晶圆制造能力和追求先进工艺的路线，均需要坚实技术能力作为支撑，而这一次该公司技术团队推出了一系列技术性武器，或将帮助英特尔在2025年后追上主要竞争对手保持竞争能力。

此前，英特尔的新业务进展遇阻，传统业务也遭到打击作为集芯片设计和生产为一体的IDM厂商，英特尔的先进工艺开发明显落后于对手台积电和三星在基辛格于今年初担任英特尔首席执行官之后，推出一系列在2025年重新赢得优势地位的商业发展规划在战略上，基辛格强化了竞逐先进工艺节点的方向，并采取了对外开放晶圆代工产能，调整工艺节点命名方式等举措此外，英特尔还在6月对组织架构进行了调整，新增两名技术背景的高管

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