一講到未來晶片,許多想像鏡頭一一出現:上百兆電晶體的晶片、更高速快捷的速度、更多元化功能之晶片等等。未來,總是讓人充滿希望。我們將會有更便利的產品,更舒適的使用功能,這是二十一世紀初科技快速演進下,人類自然會產生的期待。然而,「期待」真的是期待?不是錯覺嗎?
在很習以為常的科技新聞裡,隨便撿個最新、最具代表性的科技技術發表新聞,來證明科技業者滿足了過去市場對今日的期望。2004年2月,IBM在國際固態電路會議(ISSCC)中表示,該公司之矽鍺(SiGe)晶片技術,在每秒位元和時脈頻率上,已證明矽打敗了磷化銦材料,同時IBM針對無線網路,發表60GHz矽鍺收發器計畫。同時間,Intel(英特爾)在英特爾科技論壇(IDF)發表Intel Wireless Flash Memory英特爾第9代快閃記憶體技術,其採用採用90奈米製程技術,該產品每個cell能儲存兩倍的資料量。
然而在此同時,Intel卻對業界大聲疾呼未來將有的危機:「未來晶片熱的像火箭口」。一樣是2004年的2月,英特爾技術長蓋爾辛格對媒體表示,未來十年內,裝有Pentium晶片之電腦,將需要相當於核子反應爐的電力;十年末期,晶片就會熱的像火箭的噴火口;十年後,晶片熱度將媲美恆星太陽的表面。
事實上,無需等到十年後,晶片就可以發展到高溫,而使家庭與辦公室無法容納這樣的產品。試問,電腦散熱影響室溫若超過36度,冷氣開再強仍無法降溫,這樣的產品,還能擺在室內嗎?消極的作法是做風扇,但風扇的功能也有極限,那麼做個奇想:不如在電腦機殼裡裝個小型冷氣?結果電腦的附加成本提高,累贅的東西變多;或者加個像冰冷扇的東西在裡面?又太不實際了。
熱到這般田地,這些多餘的「熱」又沒有做能量的價值,就算業者製造的出這種高溫晶片,在市場上也將無用武之地。參考蓋爾辛提議,晶片設計師應從晶片結構做根本上的改正,問題是要從何下手?電路嗎?在有限的條件下做有限的修改,晶片設計師怎麼改都有困難啊!將矽材料換成其它材料製造,這類研究已行之多年,目前尚未有能取代矽之主流材料,冒然換材料,對業者將有所風險。
一次與在晶圓廠工作的友人聊天,談到他從六吋晶圓廠到八吋再到十二吋廠的心路歷程,他不禁要說,除了努力適應新廠外,還真不知要怎麼做會比較適當。試想,從最初的六吋廠的少數自動化,一直到十二吋廠的幾乎全自動化,若非努力配合時代去做自我成長,很快就將被大環境所淘汰。然而在他努力適應十二吋廠的同時,上層管理者早已面臨非改變不可的處境。
未來晶片,若有新的結構變化,是否意謂著又環境又將有大變動?屆時設計人員、製造商、消費者等等皆層,又將如何面對這樣的新挑戰呢?說穿了,講再多,大部分的人還是無所適從,頂多是看著摩爾定律如何走入墳墓,又或者看科技廠商何時搬出新的問題出來。