Интегрированные цепи (ICS)находятся в центре цифровой революции, питающие все, от смартфонов до продвинутой робототехники и устройств IoT. Поскольку мы смотрим на 2025 год и далее, несколько появляющихся тенденций должны переопределить ландшафт IC, вождение инноваций и представление новых проблем. В этой статье рассматриваются наиболее значимые тенденции и прогнозы, формирующие будущее интегрированных цепей.
Миниатюризация и закон Мура
Тенденция:Непрекращающееся преследование закона Мура, которое предсказывает удвоение транзисторов на микрочипе примерно каждые два года, на протяжении десятилетий управляла миниатюризацией ICS. В то время как физические ограничения кремния приближаются, отрасль изучает новые материалы и методы.
Прогноз:К 2025 году достижения в таких материалах, как графен и дисульфид молибдена (MOS2), вероятно, будут способствовать продолжению миниатюризации. Такие методы, как литография Extreme Ultraviolet (EUV), станут более распространенным явлением, раздвигая границы того, какими могут быть небольшие и эффективные ICS.
Увеличение внедрения ИИ и машинного обучения
Тенденция:Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (ML) все чаще интегрируются в ICS, усиливая их возможности для выполнения сложных вычислений, необходимых для алгоритмов ИИ непосредственно на чипе.
Прогноз:Мы ожидаем увидеть увеличение чипов A-оптимизированных AI, иногда называемых акселераторами ИИ, которые предназначены специально для обработки рабочих нагрузок ИИ с большей эффективностью и снижением энергопотребления. Это не только улучшит производительность приложений искусственного интеллекта, но и сделает их более доступными в различных секторах.
Более распространенное использование 3D ICS
Тенденция:Трехмерные интегрированные схемы (3D ICS) стекают кремниевые пластины и соединяют их вертикально, предлагая значительные преимущества по сравнению с традиционными 2D ICS, включая снижение задержки, более низкое энергопотребление и повышенную плотность.
Прогноз:К 2025 году ожидается, что 3D ICS станут более распространенными, особенно в приложениях, требующих высокой производительности и энергоэффективности, таких как центры обработки данных, передовые вычисления и крупномасштабные системы ИИ.
Рост гибкой и носимой электроники
Тенденция:Спрос на гибкую и носимую электронику растет, что обусловлен интересом потребителей к таким устройствам, как умные часы, фитнес -трекеры и гибкие дисплеи. Это требует, чтобы ICS были гибкими и работали в разных физических условиях.
Прогноз:Инновации в гибкой электронике будут ускоряться, при этом разрабатываются новые типы гибких и растягиваемых ICS. Эти схемы будут неотъемлемой частью повышения функциональности и внедрения носимых технологий.
Устойчивая производственная практика
Тенденция:Экологическая устойчивость становится приоритетом в производстве полупроводников, которое традиционно включает в себя значительное использование химического, воды и энергии.
Прогноз:К 2025 году отрасль будет принять более экологически чистые производственные процессы, в том числе использование меньшего количества токсичных материалов, большую утилизацию редких материалов и сдвиг в сторону возобновляемых источников энергии. Также будет уделено повышенное внимание к разработке ICS, которые потребляют меньше энергии, чтобы минимизировать воздействие электронных устройств на окружающую среду.
Улучшенная связь с 5G и выше
Тенденция:Развертывание сети 5G прокладывает путь к более быстрому и более надежному соединению, что требует от ICS для управления более высокими показателями передачи данных и более низкой задержкой.
Прогноз:Поскольку принятие 5G становится более распространенным, ICS необходимо будет развиваться, чтобы поддержать эти возможности. Кроме того, начнутся исследования в 6G и за его пределами, сосредоточившись на интегрированных цепях, способных обрабатывать частоты терагерца и обеспечение даже более высоких скоростей передачи данных.
Заключение
Будущееинтегрированные цепихарактеризуется быстрыми технологическими достижениями, которые будут продолжать стимулировать инновации в различных отраслях. От развития A-оптимизированных чипов и устойчивых производственных практик до роста 3D-ICS и гибкой электроники, тенденции, формирующие обещание индустрии ИК, по многочисленным образом улучшить нашу цифровую жизнь. По мере приближения 2025 года заинтересованным сторонам по всей полупроводниковой экосистеме необходимо будет адаптироваться к этим тенденциям, чтобы оставаться конкурентоспособными и удовлетворить развивающиеся требования потребителей технологий.