據(jù)海外媒體報(bào)道，智能手機(jī)的銷(xiāo)售減緩加上摩爾定律的瓶頸，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)于新制程節(jié)點(diǎn)可以提供的功耗、效能和成本改善的認(rèn)知，在22納米制程之后而出現(xiàn)變化，由于需使用多重曝光和鰭式電晶體(FinFET)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)與制造成本不斷增加。
而大環(huán)境出現(xiàn)變化，電腦從大型主機(jī)、桌上型電腦、筆電一路演化至智能手機(jī)和平板，之后卻出現(xiàn)斷層，缺少獨(dú)霸市場(chǎng)的單一裝置，反而增加許多垂直市場(chǎng)的客制化解決方案。
據(jù)Semiconductor Engineering報(bào)導(dǎo)，半導(dǎo)體業(yè)者在進(jìn)入10納米制程之后再度面臨靜態(tài)功耗的問(wèn)題，不僅需要更多色彩和圖像層，芯片的設(shè)計(jì)和制造也比以往費(fèi)時(shí)。動(dòng)態(tài)功率密度和靜態(tài)功耗引起的過(guò)熱問(wèn)題也隨著節(jié)點(diǎn)增加而惡化，并且更難預(yù)測(cè)和驗(yàn)證。
業(yè)者必須提高芯片的銷(xiāo)售量，投資成本才可能回收。然而大環(huán)境卻走向客制化，不僅無(wú)法以單一設(shè)計(jì)套用至幾十億裝置上，設(shè)計(jì)和技術(shù)的再使用率和通用性也隨之減少，盡管設(shè)計(jì)程序變得更復(fù)雜、芯片總數(shù)持續(xù)成長(zhǎng)，但每一種設(shè)計(jì)的生產(chǎn)數(shù)量卻出現(xiàn)下滑。
新思科技(Synopsys)執(zhí)行長(zhǎng)兼董事長(zhǎng)Aart de Geus表示，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)過(guò)去有兩個(gè)主要階段，第一是運(yùn)算，殺手級(jí)應(yīng)用為個(gè)人電腦以及之后的網(wǎng)路、服務(wù)器和云端；第二則是移動(dòng)，智能型手機(jī)成為大量應(yīng)用程式的平臺(tái)。
這兩個(gè)階段對(duì)于技術(shù)開(kāi)發(fā)有極大的影響力，但成長(zhǎng)率已經(jīng)大不如前。Geus預(yù)測(cè)，大概還需要好幾年時(shí)間才能看出半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型后的經(jīng)濟(jì)效益。
除了大環(huán)境的轉(zhuǎn)變，半導(dǎo)體技術(shù)本身，像是新工具、材料、方法、標(biāo)準(zhǔn)，以及制作和封裝芯片的方法，也面臨轉(zhuǎn)型。其中一項(xiàng)便是由Next Generation Mobile Networks群組制定5G無(wú)線(xiàn)傳輸規(guī)格，可提升網(wǎng)路下載速度至10Gbps，延遲小于1毫秒。
英特爾(Intel)認(rèn)為，5G可以打開(kāi)網(wǎng)路功能虛擬化(NFV)和軟件定義網(wǎng)路(SDN)的大門(mén)，高通(Qualcomm)則看好5G可以帶動(dòng)新服務(wù)、連結(jié)新產(chǎn)業(yè)和裝置并改變使用者經(jīng)驗(yàn)。
除了數(shù)據(jù)傳輸外，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存也開(kāi)始出現(xiàn)新技術(shù)，例如3D NAND Flash、高頻寬存儲(chǔ)器(HBM)、混合立方體存儲(chǔ)器(HMC)、磁阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和3D XPoint技術(shù)等。
另一塊拼圖則是封裝方式，雖然FinFET和環(huán)繞式FET可解決功耗問(wèn)題并改善性能，但也相對(duì)增加設(shè)計(jì)和制造的困難度和成本。替代方案便是采用2.5D或是扇出型等先進(jìn)封裝技術(shù)，目前半導(dǎo)體業(yè)者正投入研究，希望找出最理想的封裝解決方案。
展望未來(lái)，半導(dǎo)體和系統(tǒng)層級(jí)的需求將會(huì)持續(xù)成長(zhǎng)，安全性也會(huì)納入平行和垂直元件的設(shè)計(jì)。至于轉(zhuǎn)變最大的就是運(yùn)算能力將不再是最終目標(biāo)，因?yàn)檫\(yùn)算功能將逐漸分散到不同裝置上，并且跨越不同的網(wǎng)路、市場(chǎng)與地點(diǎn)。過(guò)去由元件性能驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的情形，也將改為由終端市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)技術(shù)的設(shè)計(jì)。