Semiwiki：CMOS技术将被取代吗？

近日，詹姆斯•瓦特电气工程领域教授，格拉斯哥器件建模集团的负责人Asen Asenov在Semiwiki上撰文，分析了CMOS（互补金属氧化物半导体）技术的发展趋势，认为今天仍然没有真正能取代CMOS的技术出现。

文章指出，目前全球CMOS芯片有超过80%都是在远东制造的。西方各国政府需要就CMOS技术的未来做出重要决定。在考虑这些决定时，需要重新审视最近的一些“post CMOS”技术或者“beyond CMOS”技术的错误认识。

上个世纪航空和芯片技术的发展路线

文章提到，本世纪初，西方的CMOS技术发展形势很好，英特尔在先进的CMOS技术方面领先两代，欧洲在意法半导体和LETI的带领和微电子研究中心的辅助下做出了重大贡献。在这种情况下，很容易做出错误的战略决策。例如，美国的NFS决定半导体行业不需要更多的学术研究支持，现在是时候转向下一个大的“新兴事物”（big thing）。这种想法也得到了英国的支持。英国通过进入下一个所谓的新兴技术领域来取代CMOS的想法在政治上很有吸引力，在财务上也是可行的。

因此，英国工程与自然科学研究理事会不再优先考虑CMOS，并开始呼吁为post CMOS时代的下一个“新兴事物”提出建议。在没有特定规划的情况下，这些包括碳纳米管、石墨烯、二维材料、各种“量子”的集合纷纷出现，包括量子计算……尽管在相应的研究中存在着极大的智力挑战，但人们逐渐意识到，所有这些都不具备取代CMOS技术的潜力。

这对于包括英特尔、三星和台积电在内的大型芯片制造商来说并不是什么新鲜事。2013年之前，国际半导体技术发展规划（ITRS）一直是半导体行业的“圣经”。每两年发布一次的新版ITRS中，每个人都会首先阅读新兴技术部分。阅读这一部分，我从中得出的结论是，没有任何新兴技术能够取代CMOS。毫无疑问，最大的半导体厂商对post CMOS技术的投资只占其CMOS研发预算很一小部分。

作者认为，今天仍然没有可能取代CMOS的技术出现。然而，所有的证据都表明半导体行业正在走向成熟和整合。这也不是什么新鲜事，只要看看航空电子行业的历史就知道了：经过大约80年的技术快速发展时期，航空电子行业现在是一个成熟的产业，只有波音和空中客车作为主要参与者，其中一个在美国，另一个在欧洲。不幸的是，就半导体行业而言，CMOS终局的大多数潜在赢家都在远东地区，而中国正在成为一个强有力的竞争者。