晶体管出身的第75年，还可以用哪些方法延续摩尔定律？
2022年，我们依然须要新的晶体管
为了纪念晶体管被发明75周年，IEEE（电气与电子工程师协会）电子器件分会（E lectron Device Society ）组织了一场活动，在此活动上有Fin-FET的发明者胡正明教授对晶体管的过去进行回顾，也有诸如英特尔这样的行业领先者分享在延续摩尔定律上做出的技能创新。
我们的天下是否还须要更好的晶体管？
胡正明在演讲中给出了肯定的回答，“是的，我们须要新的晶体管”，并给出了三个情由:
第一，随着晶体管的改进，人类节制了从未想象到的新能力，例如打算和高速通信、互联网、智好手机、内存和存储、打算机技能、人工智能，可以想象的是，未来还会有其他新技能呈现出来；
第二，晶体管广泛的运用正在改变所有技能、工业和科学，同时半导体技能的演进不想其他技能一样受到其材料和能源利用的限定，IC利用相对较少的材料就可以生产，并且正在变得越来越小，利用的材料也越来越少，IC本身也在变得更快更高效；
第三，理论而言，信息处理所需的能量依然可以减少到本日所需能量的千分之一以下，虽然我们可能还不知道如何达到这种理论效率，但我们知道这在理论上可行，而其他大部分技能的能源效率已经达到理论极限。
“我相信晶体管现在是，并将连续是应对环球变暖的关键，景象变革可能会给社会、经济和个人带来巨变，因此我们须要更强大的工具来应对这种变革。“胡正明说道。
2030年，单颗芯片可容纳1万亿个晶体管
须要新的晶体管是事实，但研发制造出新的晶体管已经举步维艰，无论是在经济上还是在技能上，都碰着了新的困难。
晶体管技能的发展道路本便是不平坦的，险些每隔一段韶光都有巨大的寻衅须要应对。
1980年前后，芯片动态功耗成为大问题，采取CMOS取代NMOS和双极技能之后，将事情电压从5伏降落到1伏，带来了巨大的进步；
2000年至2010年，芯片的静态功耗再次成为寻衅，按照当时研究职员的预测，每平方厘米IC产生的热量很快就会达到核反应堆堆芯的热量，不过后来3D Fin-FET以及多核处理器架构办理了这一问题，晶体管的发展又进入了相对平稳的发展期间。
发展到现在，Fin-FET的进步能够带来的性能提升和功耗降落又越来越有限，业界正在采取一种新的3D CMOS构造的环栅（GAA）制造新的晶体管，英特尔便是个中一员。
不久前，英特尔为了进一步缩小晶体管的三维尺寸，用RibbonFET的构造实现了GAA，但是创造源极和漏极之间的间隔进一步缩小的同时，会产生比较明显的短沟道效应而泄电。
如果将传统的通道材料硅材料换成非硅的新材料，就能改进这种情形。学术界也有了一些干系的研究，利用一种名为过渡金属硫化物的材料作为通道材料，这种材料只有三个原子的厚度，电子流动性好，作为通道材料有天然上风。
在这种2D材料方面，针对这种材料，英特尔也做了很多研究和剖析，并在会议上展示了一种全环抱栅极堆叠式纳米片构造，利用了厚度仅三个原子的2D通道材料，同时在室温下实现了近似空想的低泄电流双栅极构造晶体管开关。
除此之外，3D封装技能也能进一步提升单个设备中晶体管的数目。
英特尔在3D封装方面也取得了新进展，与IEDM 2021上公布的成果比较，英特尔IEDM 2022上展示的最新稠浊键合研究将功率密度和性能又提升了10倍。
其余，通过稠浊键合技能将互连间距连续微缩到3微米，英特尔实现了与单片式系统级芯片（system-on-chip）连接相似的互连密度和带宽。加年夜将多芯片互连的工艺里须要的材料换成无机材料，以便于与封装厂多种工艺哀求兼容。
虽然进一步实现晶体管的微缩是一件须要耗费巨大财力和人力的事情，但依然有像英特尔这样的企业在持续投入研发，并对晶体管的未来抱有期望。
英特尔认为，从2023年到2030年，单个设备中晶体管的数目将翻10倍，即从1千亿个晶体管到1千万个晶体管。
要实现这个目标，须要英特尔等业内领先企业持续投入研发，考试测验更多可行的技能。
不知当一颗芯片中就可以容纳1万亿个晶体管的时候，我们的天下又会变成什么样子？（雷峰网）
