EDN China > 设计实例 > EDA工具与服务 > 正文
?

半导体特征循环与可重构芯片

许居衍 尹勇生?? 2008年08月21日 ?? 收藏0

  1 引言

  1965 年,摩尔用三个集成电路产品集成度随时间的增长数据,外加1959 年的晶体管(集成度为1)和1965 年预计可推出的实验室产品(有64 个元件),用半对数坐标,外插预测到十年后集成电路的集成度将达到65,000 个元件。1975 年预测成真,随后被称为“摩尔定律”。近40 年来,“摩尔定律”作为半导体发展的指南针对整个产业的发展产生了重大影响。由此我们可以体会到总结规律、预测发展的重要意义。半导体产品是半导体技术的载体,也是半导体经济的体现。因此,总结半导体产品的发展规律,就成为另外一个重要的课题。

  2 牧村浪潮与半导体产品特征循环

  2.1 牧村浪潮

  1987 年, 原日立公司总工程师牧村次夫(Tsugio Makimoto)提出半导体产品沿着“标准”与“定制”交替发展,每十年波动一次的思想,并于1991 年[2]第一次发表在Electronics Weekly上,称之为“牧村浪潮”(Makimoto’s Wave)。当时,他总结与预测的时间尺度为1957-2007 年,共五次波动,如图1(上图)所示。2001 年(一说2002年)[3]他根据新的发展形势,在原循环图上又增加了一个以SoC/SiP(System on a chip/system in a package)为特征的定制波动,时段为2007-2017年,如图1(下图)所示。近年来可编程芯片的高速发展,验证了“牧村浪潮”的正确性,因而得到了Xilinx、Altera等可编程芯片商的响应,反响颇大。德国Kaiserslauterin大学Hartenstein教授甚至把“牧村浪潮” 称为“牧村定律”,认为在半导体技术逼近其极限的情况下,“牧村定律”完全可以成为超过摩尔定律的一张王牌,半导体技术也只有依靠“牧村定律”才能维持其高增长的创新速度。

牧村浪潮

  2.2 半导体产品特征循环

  1987 年,我们采用中德电子周报告会一篇有关半导体产品制造与应用的交叉分类方法(分为通用标准、专用标准、通用定制和专用定制四类),从“造”与“用”的对立统一运动出发,以“应用”为矛盾的主要方面,总结出了半导体产品主要特征将沿着“通用”与“专用”循环波动,每十年一次,见图2(上图)。这一提法于 1990-91 年在童志鹏院士组织编写《未来军事电子》[5]一书时,以“硅微电子产品史上的六次波动2”为子节编入。考虑到产品成熟应用并形成主流又比技术本身迟后十年,因而六次波动所对应的时间分别为1958-1968 年(半导体分立器件)、1968-1978(电视、音响等专用标准产品ASSP )、1978-1988 ( 微处理器MPU )、1988-1998(掩膜编程等专用电路ASIC)、1998-2008(用户可编程等电路FPGA)和2008-2018(片上集成系统SoW-亦即现在讲的SoC),并与本书的另一子节“硅微电子发展史上的七次浪潮”(1948-58,晶体管;1958-68,SSI/MSI;1968-78, LSI;1978-88,VLSI;1988-98,ULSI;1998-2008,GLSI;2008-18,WSI)按产品成熟应用滞后技术十年的关系,在时间上一一对应起来。其中第七次浪潮(2008-18 年)所对应的通用波动(第七波),当时由于尚难确定其应用特征,因此用“ ?”表示。在2000 年[6]我们拉直了这个问号,指出其主流产品为多功能芯片(MFIC),稍后更名为“用户可重构SoC”(U-SoC),而第六波则明确为嵌入式编程芯片(EBIC),如图2
(下图)所示。

半导体产品主要特征将沿着

  2.3 比较

  如上所述,我们提出的“产品特征循环”与牧村先生的“浪潮”在前六个波动大致相同。但是,我们预测时段比牧村长20 年、多两个波动[5]。其中第六个(专用)波动,牧村先生到2001 [3](或2002)年时也才在他的“浪潮”修正中,补充了进去。我们当时用SoW(System on a Wafer)表征第六波主流应用产品,SoW就是现在讲的SoC;牧村先生则以SoC/SiP为表征。


上一页12345下一页
?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

半导体? 摩尔? 牧村?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈