近幾年來(lái)，大眾對(duì)光刻技術(shù)已經(jīng)有所了解。光刻技術(shù)是半導(dǎo)體制造中不可或缺的一部分，光刻是將光學(xué)圖形轉(zhuǎn)移到硅晶圓表面上的過(guò)程。而且隨著芯片制程來(lái)到7nm以下，還需要極紫外（EUV）光刻技術(shù)。

EUV光刻機(jī)的供應(yīng)商荷蘭的ASML，正在不斷改進(jìn)EUV光刻機(jī)的性能，包括提高光源功率、提升圖案覆蓋率和減少機(jī)器停機(jī)時(shí)間。一臺(tái)EUV光刻機(jī)的價(jià)格大約接近1.7億美元，未來(lái)每個(gè)High-NA EUV光刻機(jī)的成本將超過(guò)3.5億美元。

隨著芯片晶體管線寬已趨近物理極限，而且EUV光刻機(jī)產(chǎn)能有限、成本高等發(fā)展難題之下，納米壓印技術(shù)（NIL）走到了臺(tái)前。納米壓印是一種創(chuàng)新的納米制造技術(shù)，它通過(guò)物理壓印方法來(lái)創(chuàng)建納米級(jí)別的圖案。相比傳統(tǒng)的光刻技術(shù)，NIL提供了更高的分辨率、更低的成本和更快的生產(chǎn)速度。在半導(dǎo)體制造、納米器件生產(chǎn)和各種納米級(jí)應(yīng)用中受到了廣泛關(guān)注。

08寬禁帶半導(dǎo)體

寬禁帶半導(dǎo)體是指禁帶寬度大于2.4 eV的半導(dǎo)體材料。寬禁帶半導(dǎo)體如碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）在2023年得到了更廣泛的應(yīng)用。它們因其在高溫、高電壓和高頻率下的優(yōu)異性能而受到青睞，尤其是在電力電子和電動(dòng)汽車領(lǐng)域。

SiC的熱度。Yole的數(shù)據(jù)，到2027年，SiC器件市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從2021年的10億美元增長(zhǎng)到60 億美元以上。因此，眾多的功率半導(dǎo)體廠商如英飛凌、ST、安森美、羅姆等都重磅押注SiC。下游的汽車廠商爭(zhēng)著抱這些SiC巨頭的“大腿”，與這些廠商簽訂長(zhǎng)約。瑞薩也不甘于人后，豪擲20億美元與WolfSpeed簽署 10 年碳化硅晶圓供應(yīng)協(xié)議宣布入局SiC。

在SiC MOSFET的技術(shù)發(fā)展路線上，呈現(xiàn)出“平面柵”和“溝槽刪”花開(kāi)兩朵的局勢(shì)。國(guó)際的SiC巨頭如羅姆、英飛凌、日本電裝、住友電工、三菱電機(jī)、ST、安森美、Qorvo等基本上都在布局溝槽式。國(guó)內(nèi)方面目前大多以平面柵為主。

氮化鎵也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，隨著東芝、羅姆等大廠的相繼入場(chǎng)，讓GaN成為了功率半導(dǎo)體新的增長(zhǎng)點(diǎn)。從技術(shù)發(fā)展來(lái)看，GaN器件也有兩種技術(shù)路線，分別是：平面型和垂直型，平面型GaN器件通常基于非本征襯底，如Si、SiC、藍(lán)寶石（Sapphire）等，但是平面型的不同襯底各自有難以改變的缺點(diǎn)，難以滿足大家的需求；因此，垂直型的GaN-on-GaN帶來(lái)了新的希望。不少專家預(yù)測(cè)，氮化鎵的前景之廣闊，比SiC有過(guò)之無(wú)不及。

而金剛石（也稱鉆石）則被稱為是半導(dǎo)體的終極材料。它具有最高的熱導(dǎo)率，這意味著它能夠非常有效地散發(fā)熱量，在高功率電子器件中，熱管理是一個(gè)重要問(wèn)題，金剛石半導(dǎo)體在這方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。此外它還具有極高的絕緣性，一組數(shù)據(jù)可以有著直觀的感受：硅材料的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度為0.3 MV/cm左右，SiC為3 MV/cm，GaN為5 MV/cm，而鉆石則為10 MV/cm。

更重要的是，已經(jīng)有公司研究證明，金剛石可與集成電路晶圓直接粘合。金剛石半導(dǎo)體在提高能源效率、減小體積以及提高性能方面顯示出巨大的潛力。金剛石半導(dǎo)體也有望應(yīng)用于射頻通信、高頻率電子器件、粒子探測(cè)器，甚至在未來(lái)的量子計(jì)算領(lǐng)域。

硅光子技術(shù)（Silicon Photonics）被業(yè)界視為突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸、開(kāi)啟摩爾定律新篇章的關(guān)鍵。臺(tái)積電聲稱硅光子代表了半導(dǎo)體的新時(shí)代。

硅光子技術(shù)由英特爾于2010年推出，硅光子技術(shù)的核心在于集成「光」路，即在硅基平臺(tái)上將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電與光的高效傳導(dǎo)。光與電子的結(jié)合不僅解決了傳統(tǒng)銅導(dǎo)線在信號(hào)傳輸過(guò)程中的能量損耗問(wèn)題，更為芯片間的高速通信提供了前所未有的可能性。由于其成本相對(duì)較高，目前僅限于數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器市場(chǎng)。

如今在全球市場(chǎng)中，我們正在見(jiàn)證一場(chǎng)前所未有的范式轉(zhuǎn)變。在 OpenAI的ChatGPT引起消費(fèi)者和投資者的關(guān)注后，各行業(yè)的企業(yè)都在競(jìng)相整合人工智能功能。美股市值超1萬(wàn)億的巨頭中，蘋果以3.08兆美元的市值位列榜首，緊隨其后的是微軟（2.51兆美元）、Google母公司Alphabet（1.67兆美元）、亞馬遜（1.35兆美元）和英偉達(dá)（1.15兆美元），除蘋果依靠iPhone等消費(fèi)類設(shè)備，其他四家科技巨擘都在全力推動(dòng)與AI領(lǐng)域的融合。

AI這場(chǎng)東風(fēng)，也使得芯片供應(yīng)鏈中的企業(yè)獲益匪淺，首先是，英偉達(dá)憑GPU獨(dú)攬整個(gè)生成式AI芯片市場(chǎng)，SK海力士和三星等因HBM而受惠，負(fù)責(zé)封裝和代工的臺(tái)積電也是供不應(yīng)求，產(chǎn)能直線告急，日月光/SPIL等封測(cè)廠得以從臺(tái)積電手中分得封裝外包訂單。還有眾多AI芯片玩家在虎視眈眈，就連IBM也在推其潛心研究了5年的AIU芯片。生成式人工智能的“淘金熱”，正在率先讓一部分“賣鏟人”富起來(lái)。

放眼全球芯片市場(chǎng)，x86與ARM指令集架構(gòu)各立山頭。前者在通用處理器市場(chǎng)稱霸多年，在PC及服務(wù)器市場(chǎng)一家獨(dú)大；后者隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大潮崛起，成為當(dāng)下移動(dòng)端最主流的處理器架構(gòu)，而憑借開(kāi)源、精簡(jiǎn)、模塊化的優(yōu)勢(shì)，RISC-V開(kāi)始備受企業(yè)追捧，正在成為搭建計(jì)算生態(tài)的一種新選擇。

2015年，RISC-V國(guó)際基金會(huì)的成立，將RISC-V從高校推向產(chǎn)業(yè)界，其生態(tài)建設(shè)才開(kāi)始加速。與此同時(shí)，RISC-V的發(fā)展與同時(shí)期興起的物聯(lián)網(wǎng)熱潮不謀而合。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的爆發(fā)改變了x86和ARM兩強(qiáng)稱霸的局面，RISC-V架構(gòu)開(kāi)放、靈活、精簡(jiǎn)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)完美解決了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)λ槠筒町惢氖袌?chǎng)需求。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年全球采用RISC-V架構(gòu)的處理器出貨量超過(guò)100億顆，僅用十二年就走完了傳統(tǒng)架構(gòu)30年的發(fā)展歷程。據(jù)Counterpoint Research預(yù)測(cè)，2025年RISC-V架構(gòu)芯片預(yù)計(jì)將突破800億顆，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)114.9%。RISC-V的商業(yè)化價(jià)值將更加凸顯。

據(jù)Yole所說(shuō)，每個(gè)新芯片設(shè)計(jì)都需要設(shè)計(jì)和工程資源，并且由于新節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜性不斷增加，每個(gè)新工藝節(jié)點(diǎn)的新設(shè)計(jì)的典型成本也隨之增加。這進(jìn)一步激勵(lì)人們創(chuàng)建可重復(fù)使用的設(shè)計(jì)。小芯片設(shè)計(jì)理念使這成為可能，因?yàn)橹恍韪淖冃⌒酒臄?shù)量和組合即可實(shí)現(xiàn)新的產(chǎn)品配置，而不是啟動(dòng)新的單片設(shè)計(jì)。例如，通過(guò)將單個(gè)小芯片集成到 1、2、3 和 4 芯片配置中，可以從單個(gè)流片創(chuàng)建 4 種不同的處理器品種。如果完全通過(guò)整體方法完成，則需要 4 次單獨(dú)的流片。

正因?yàn)槿绱?，異?gòu)小芯片集成市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)。據(jù)估計(jì)，小芯片的市場(chǎng)價(jià)值預(yù)計(jì)到 2025 年將達(dá)到 57 億美元，到 2031 年將達(dá)到 472 億美元。電子設(shè)計(jì)中對(duì)高性能計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、模塊化和定制的需求不斷增長(zhǎng)正在推動(dòng)這一增長(zhǎng)。