一讲到未来芯片,许多想象镜头一一出现:上百兆晶体管的芯片、更高速快捷的速度、更多元化功能之芯片等等。未来,总是让人充满希望。我们将会有更便利的产品,更舒适的使用功能,这是二十一世纪初科技快速演进下,人类自然会产生的期待。然而,「期待」真的是期待?不是错觉吗?

在很习以为常的科技新闻里,随便捡个最新、最具代表性的科技技术发表新闻,来证明科技业者满足了过去市场对今日的期望。2004年2月,IBM在国际固态电路会议(ISSCC)中表示,该公司之硅锗(SiGe)芯片技术,在每秒位和频率频率上,已证明硅打败了磷化铟材料,同时IBM针对无线网络,发表60GHz硅锗收发器计划。同时间,Intel(英特尔)在英特尔科技论坛(IDF)发表Intel Wireless Flash Memory英特尔第9代闪存技术,其采用采用90奈米制程技术,该产品每个cell能储存两倍的数据量。

然而在此同时,Intel却对业界大声疾呼未来将有的危机:「未来芯片热的像火箭口」。一样是2004年的2月,英特尔技术长盖尔辛格对媒体表示,未来十年内,装有Pentium芯片之计算机,将需要相当于核子反应炉的电力;十年末期,芯片就会热的像火箭的喷火口;十年后,芯片热度将媲美恒星太阳的表面。

事实上,无需等到十年后,芯片就可以发展到高温,而使家庭与办公室无法容纳这样的产品。试问,计算机散热影响室温若超过36度,冷气开再强仍无法降温,这样的产品,还能摆在室内吗?消极的作法是做风扇,但风扇的功能也有极限,那么做个奇想:不如在计算机机壳里装个小型冷气?结果计算机的附加成本提高,累赘的东西变多;或者加个像冰冷扇的东西在里面?又太不实际了。

热到这般田地,这些多余的「热」又没有做能量的价值,就算业者制造的出这种高温芯片,在市场上也将无用武之地。参考盖尔辛提议,芯片设计师应从芯片结构做根本上的改正,问题是要从何下手?电路吗?在有限的条件下做有限的修改,芯片设计师怎么改都有困难啊!将硅材料换成其它材料制造,这类研究已行之多年,目前尚未有能取代硅之主流材料,冒然换材料,对业者将有所风险。

一次与在晶圆厂工作的友人聊天,谈到他从六吋晶圆厂到八吋再到十二吋厂的心路历程,他不禁要说,除了努力适应新厂外,还真不知要怎么做会比较适当。试想,从最初的六吋厂的少数自动化,一直到十二吋厂的几乎全自动化,若非努力配合时代去做自我成长,很快就将被大环境所淘汰。然而在他努力适应十二吋厂的同时,上层管理者早已面临非改变不可的处境。

未来芯片,若有新的结构变化,是否意谓着又环境又将有大变动?届时设计人员、制造商、消费者等等皆层,又将如何面对这样的新挑战呢?说穿了,讲再多,大部分的人还是无所适从,顶多是看着摩尔定律如何走入坟墓,又或者看科技厂商何时搬出新的问题出来。