半導體技術(shù)如何發(fā)展是目前業(yè)界需要認清的一個事實。德州儀器公司首席科學家方進(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，但是有一樣東西已不能跟上摩爾定律的發(fā)展，這就是時鐘頻率。從過去幾年來看，時鐘頻率已到了一個極點。時鐘頻率的提升，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，每個單元都是一個單時鐘域處理器。處理元件的布局風格將類似于目前的FPGA。” 方進曾提出過一個著名的“方進定律”，即半導體的功耗每18個月降低一半。當初進入90nm時，曾有人對此定律產(chǎn)生懷疑，“這是因為90nm時出現(xiàn)了待機功耗與工作功耗一樣的問題。但是半導體技術(shù)進入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，”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)方進的預(yù)測，未來芯片將可以植入人體，比如手機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，人們不再需要一個手持的手機；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)測生命的最后一個月；當然，我們還可以用最新半導體技術(shù)驅(qū)動的機器人做我們?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，方進從下面四個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，美國麻省理工學院正在研究采用0.3V的電壓驅(qū)動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。 第二是機器人技術(shù)。2020年，我們需要用機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。但是方進不認為機器人會超過人的智力，他分析道：“我們主要是利用機器人來為我們做事，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?！? 第三個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，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完全不一樣的環(huán)境中。另外方進還特別提到今年五月中國四川遭受的特大地震，他認為，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，這個全世界都在挑戰(zhàn)的難題，DSP、傳感器等半導體技術(shù)也會發(fā)揮重要的作用。科學家正在研究些技術(shù)，2020年一定會有一些結(jié)果出來。 第四是醫(yī)療監(jiān)護。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)已開始進行，例如美國南加州大學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等半導體技術(shù)是推動以上這些新興應(yīng)用的動力?！狈竭M表示。此外他還大膽地預(yù)測，未來可能出現(xiàn)集成幾百個甚至幾千個處理器內(nèi)核的IC，“這不是沒有可能，回想1958年集成電路誕生時才幾個晶體管，而現(xiàn)在早已集成上億個晶體管，”他分析道。他還非?？春肧iP(芯片級封裝)技術(shù)。“未來使用尖端的SiP技術(shù)進行集成將與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進行集成，SiP將像全面集成的SoC一樣普遍?！蓖瑫r未來的設(shè)計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。