主講人：半導(dǎo)體集成電路的前沿進(jìn)展知識(shí)回顧集成電路的概念1集成電路的歷史2前沿技術(shù)瓶頸與突破半導(dǎo)體集成電路的前沿進(jìn)展PART01模版轉(zhuǎn)場(chǎng)一、摩爾定律的減緩與后摩爾時(shí)代的挑戰(zhàn)摩爾定律的核心是晶體管數(shù)量每?jī)赡攴环?。然而，納米工藝已經(jīng)接近物理極限，使得摩爾定律正逐漸失效。隨著晶體管尺寸進(jìn)入5納米、3納米甚至2納米節(jié)點(diǎn)，制造難度、成本和功耗都呈指數(shù)級(jí)上升，芯片行業(yè)面臨新的瓶頸：光刻極限傳統(tǒng)光刻技術(shù)難以再精確刻蝕出超小尺寸的晶體管。功耗與散熱問題晶體管越多，熱量越難散出。芯片廠商不得不在功耗和性能之間尋找平衡。量子隧穿效應(yīng)在極小的尺寸下，電子會(huì)穿過絕緣層導(dǎo)致漏電，影響電路的可靠性。3D集成與異構(gòu)集成02二，集成與異構(gòu)集成（一）3D集成技術(shù)2D芯片3D芯片這種技術(shù)不僅提高了芯片的集成度和性能，還減少了延遲，因?yàn)樾盘?hào)傳輸路徑縮短了二，集成與異構(gòu)集成（一）3D集成技術(shù)這種技術(shù)不僅提高了芯片的集成度和性能，還減少了延遲，因?yàn)樾盘?hào)傳輸路徑縮短了2D芯片3D芯片二，集成與異構(gòu)集成（二）異構(gòu)集成異構(gòu)集成將不同類型的芯片（如CPU、GPU、存儲(chǔ)器、傳感器等）整合在一個(gè)系統(tǒng)中。CPUGPU儲(chǔ)存器傳感器二，集成與異構(gòu)集成（二）異構(gòu)集成異構(gòu)集成特別適用于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景。先進(jìn)制程技術(shù)的發(fā)展03三，先進(jìn)制程技術(shù)的發(fā)展在制造工藝上，芯片廠商正嘗試突破極紫外光刻的瓶頸。三，先進(jìn)制程技術(shù)的發(fā)展光刻設(shè)備昂貴且制造過程復(fù)雜，EUV可能面臨來自直接電子束光刻等新工藝的挑戰(zhàn)新材料與新技術(shù)的探索04四，新材料與新技術(shù)的探索碳納米管與石墨烯這些材料具有優(yōu)異的電學(xué)性能，能夠?qū)崿F(xiàn)更快的信號(hào)傳輸和更低的功耗。量子計(jì)算目前量子計(jì)算仍處于早期研究階段，主要面臨穩(wěn)定性和糾錯(cuò)等挑戰(zhàn)。光子芯片光子芯片利用光子而非電子進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，能夠大幅提升數(shù)據(jù)傳輸速度并降低功耗。半導(dǎo)體技術(shù)在AI與5G時(shí)代的應(yīng)用05五、半導(dǎo)體技術(shù)在AI與5G時(shí)代的應(yīng)用人工智能的飛速發(fā)展推動(dòng)了AI專用芯片的崛起，如谷歌TPU和英偉達(dá)的GPU。這些芯片專為大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算設(shè)計(jì)，能夠加速訓(xùn)練和推理任務(wù)。5G網(wǎng)絡(luò)的普及推動(dòng)了通信芯片的需求。5G芯片需要支持高頻段傳輸和低延遲通信，并能處理海量數(shù)據(jù)。未來的6G技術(shù)將進(jìn)一步提升通信速度，為物聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)和智慧城市提供基礎(chǔ)支撐。AI專用芯片5G與6G通信芯片未來展望：從芯片到邊緣計(jì)算06六、未來展望：從芯片到邊緣計(jì)算隨著邊緣計(jì)算的普及，越來越多的計(jì)算任務(wù)將在靠近數(shù)據(jù)源的地方完成，而不再依賴云端。低功耗AI芯片研究方向六、未來展望：從芯片到邊緣計(jì)算半導(dǎo)體行業(yè)還會(huì)繼續(xù)探索新的計(jì)算模式。腦科學(xué)計(jì)