半導體的技術極限在哪里？當看到全球最大的半導體制造商韓國三星電子10月公布的“科技路線圖”后，我開始重新思考這一問題。

　　三星尋求在2027年實現1.4納米制程芯片的量產。1.4納米僅相當于頭發絲直徑的六萬分之一。這是一項領先于現有水平三代的技術，如果成功無疑是全球首創。

　　這里有兩個值得關注的點，一是研發周期，二是用途。按照與半導體相關的“摩爾定律”，晶體管元件的數量每18到24個月的時間就會翻一番。三星在路線圖中明確提出，“從2024年起量產”3納米芯片。看起來不久前就任公司會長的李在镕也有這方面的意向，但生產1.4納米芯片來得及嗎？

　　如果半導體真能發展到如此高的水平，那么其用途遲早會突破人力所能掌控的范疇。

　　我想以美國蘋果公司的智能手機iPhone14為例。目前iPhone14搭載的是4納米制程的芯片，但市場普遍預測蘋果會在2023年到2024年將其替換為3納米，2027年前后更換為2納米。

　　但是越來越多的觀點也認為，智能手機并不需要使用最先進的芯片。如果依據“摩爾定律”增加晶體管的數量，那么“演算處理能力”“節能效力”“芯片小型化”等所有目的將可以同時達成。目前所使用的4納米芯片已經能夠激發出iPhone的所有能力了，而且很少有手機用戶能夠用到所有功能。

　　事實上4納米芯片就是2020年開始使用的5納米的派生產品，也就是說同一種技術蘋果已經使用了3年。

　　3納米、2納米可能讓人更加應付不來。所以即便從2023年開始使用3納米，蘋果也可能會一直用到2026年前后。如果更換為2納米，使用周期還會更長。

　　即便正在無限接近物理極限，但“摩爾定律”預計到2030年仍將有效。三星的路線圖具有為世界提供高水平技術解決方案的意義，但以智能手機引領的芯片小型化趨勢將在2納米節點上迎來終結。

　　三星生產的蓋樂世系列智能手機可能會搭載1.4納米芯片。但是只要智能手機的性能沒有出現突破性進展，1.4納米芯片就會成為過高的配置。

　　那么芯片小型化趨勢是如何出現的？主要還是幾個大型經濟體圍繞最前沿的邏輯半導體展開的競爭所致。

　　致力于制造業回流的美國政府不斷籌集補貼，爭取讓有能力生產最先進半導體的臺灣企業赴美建廠。三星也試圖分一杯羹，但最終被美國選中的是英特爾和臺積電。

　　同樣高舉經濟安全大旗、謀求重建半導體產業的日本也在吸引臺積電赴日建廠，同時又在被稱為2納米級的最前沿邏輯芯片的研發中尋求與IBM等美國企業的合作。

　　三星是存儲器領域的王者，近年來也開始大力進軍邏輯芯片的代工市場，希望借此筑牢半導體行業全球老大的地位。但最大的晶圓代工企業臺積電和致力于進軍這一領域的英特爾橫亙在前，近來組建的日本半導體企業聯盟也在美國的助力下出現進軍代工行業的動向。

　　或許是不希望看到被各國的項目所孤立、市場份額被搶占，三星試圖以1.4納米芯片的生產計劃吸引和留住全球的客戶。

　　那么1.4納米和日本的2納米級能夠用在什么地方？毫無疑問是數據中心、人工智能、量子計算機周邊設備等“性能計算集群”領域。

　　數據中心可以說是全人類共有的巨型計算機，從車輛研發到便利店日常運營，數據中心可以瞬間處理海量數據，開發出新的服務類型。這種云計算將在未來擁有巨大市場需求，高性能的半導體自然也有市場。

　　航天和防衛領域也是如此。半導體技術的革新終于進入“巨大演算機器”引領的時代，而不是智能手機這種個人裝備。從遠遠超越人類所能熟練使用的能力這層意思出發，或許這就是人機逆轉的技術奇點。

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