半導(dǎo)體技術(shù)如何發(fā)展是目前業(yè)界需要認(rèn)清的一個(gè)事實(shí)。德州儀器公司首席科學(xué)家方進(jìn)(Gene Frantz)日前在深圳舉辦的TI開發(fā)商論壇上指出：“雖然摩爾定律到目前仍有效，但是有一樣?xùn)|西已不能跟上摩爾定律的發(fā)展，這就是時(shí)鐘頻率。從過去幾年來看，時(shí)鐘頻率已到了一個(gè)極點(diǎn)。時(shí)鐘頻率的提升，已受到石英晶振的制約，除非將來有新的替代材料，因此多核一定是趨勢。未來的系統(tǒng)將由眾多異構(gòu)處理單元組成，每個(gè)單元都是一個(gè)單時(shí)鐘域處理器。處理元件的布局風(fēng)格將類似于目前的FPGA。” 方進(jìn)曾提出過一個(gè)著名的“方進(jìn)定律”，即半導(dǎo)體的功耗每18個(gè)月降低一半。當(dāng)初進(jìn)入90nm時(shí)，曾有人對此定律產(chǎn)生懷疑，“這是因?yàn)?0nm時(shí)出現(xiàn)了待機(jī)功耗與工作功耗一樣的問題。但是半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)入65nm后，業(yè)界解決了這一難題，功耗又重新回到下降曲線，繼續(xù)按摩爾定律前進(jìn)，”他解釋道。此外，業(yè)界正在研究能量采集與能量存儲技術(shù)來取代電池供電，如從空調(diào)的排出熱氣采集能量，或者從人體的發(fā)熱來采集能量，配合芯片功耗的降低，最終將開發(fā)出可不間斷工作的器件。 根據(jù)方進(jìn)的預(yù)測，未來芯片將可以植入人體，比如手機(jī)將以芯片的形式植入到人耳后面，通過感應(yīng)和視覺神經(jīng)直接讓人們打電話和看圖像，人們不再需要一個(gè)手持的手機(jī)；能源采集技術(shù)可以使芯片直接采用人體的發(fā)熱或其它能源轉(zhuǎn)化為電源，而不再需要電池供電；植入人體內(nèi)的芯片可以預(yù)警各種疾病，能用最新的科技來治療一些頑疾，并且人們可以通過體內(nèi)的芯片預(yù)測生命的最后一個(gè)月；當(dāng)然，我們還可以用最新半導(dǎo)體技術(shù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人做我們?nèi)祟惒幌胱龌虿荒茏龅氖虑?，以讓我們有更高的生活質(zhì)量。而這一切到2020年就會發(fā)生。 具體而言，方進(jìn)從下面四個(gè)方面與我們分享了他對未來科技對人類生活影響的看法。 第一是綠色能源。它包括三個(gè)方面，首先是用現(xiàn)在的技術(shù)開發(fā)非傳統(tǒng)能源，包括太陽能、水能、風(fēng)能和熱能等；其次是將晶體管的功耗降至更低；最后是能源采集技術(shù)更加成熟，比如可以用人體的發(fā)熱或空調(diào)的散熱來供電。據(jù)了解，美國麻省理工學(xué)院正在研究采用0.3V的電壓驅(qū)動(dòng)IC，這將使得芯片的功耗降到非常低的水平。此外，基于DSP和傳感技術(shù)的能源采集技術(shù)也正在研發(fā)中。 第二是機(jī)器人技術(shù)。2020年，我們需要用機(jī)器人為我們做很多事情，主要是我們不想做或不能做的事情。但是方進(jìn)不認(rèn)為機(jī)器人會超過人的智力，他分析道：“我們主要是利用機(jī)器人來為我們做事，它們不會對我們造成威脅，那是科幻片中的情景，不會成為現(xiàn)實(shí)。” 第三個(gè)是科技將融入我們生活的每一方面。目前電子產(chǎn)品只能使我們享受到更好的視覺與聽覺體驗(yàn)，但到2020年，電子產(chǎn)品將使我們享受到味覺、嗅覺甚至感觀，人類將會生活在一個(gè)完全不一樣的環(huán)境中。另外方進(jìn)還特別提到今年五月中國四川遭受的特大地震，他認(rèn)為，DSP能在未來的地震等災(zāi)害中幫助人類減小損失。比如將DSP與傳感器置于建筑物的梁柱處，通過測算扭矩、壓力和其它參數(shù)來感知建筑物的安全性，這對于災(zāi)后房物的安全監(jiān)控可以起到不小的作用。此外，對于地震預(yù)報(bào)，這個(gè)全世界都在挑戰(zhàn)的難題，DSP、傳感器等半導(dǎo)體技術(shù)也會發(fā)揮重要的作用?？茖W(xué)家正在研究些技術(shù)，2020年一定會有一些結(jié)果出來。 第四是醫(yī)療監(jiān)護(hù)。未來芯片將植入我們的身體，為我們監(jiān)測疾病、預(yù)防疾病，并可預(yù)測人類生命的終止。這方面的研發(fā)已開始進(jìn)行，例如美國南加州大學(xué)正在研究的人工視覺，將芯片植入人體，讓盲人重見光明；而美國伊利羅斯大學(xué)則在研究一種能夠讓聾啞人說話或者打電話的技術(shù)。至于對生命最后時(shí)刻的預(yù)測，則可以通過植入體內(nèi)的芯片，通過對體內(nèi)各種參數(shù)的變化趨勢來做判斷。 “DSP等半導(dǎo)體技術(shù)是推動(dòng)以上這些新興應(yīng)用的動(dòng)力?！狈竭M(jìn)表示。此外他還大膽地預(yù)測，未來可能出現(xiàn)集成幾百個(gè)甚至幾千個(gè)處理器內(nèi)核的IC，“這不是沒有可能，回想1958年集成電路誕生時(shí)才幾個(gè)晶體管，而現(xiàn)在早已集成上億個(gè)晶體管，”他分析道。他還非常看好SiP(芯片級封裝)技術(shù)?！拔磥硎褂眉舛说腟iP技術(shù)進(jìn)行集成將與SoC一樣普遍，SiP技術(shù)能夠節(jié)省主板空間、減小組件數(shù)目，允許不同技術(shù)的集成，大大簡化了開發(fā)時(shí)間并降低成本。目前所有的SoC都不是真正的SoC，只是Sub SoC，我們將充分利用3D技術(shù),使用SiP進(jìn)行集成，SiP將像全面集成的SoC一樣普遍?！蓖瑫r(shí)未來的設(shè)計(jì)人員不用了解底層軟件，只用關(guān)心應(yīng)用層上的突破即可。