1nm工藝CPU還有多遠？臺積電即將挑戰極限：進軍1nm工藝

我們現在使用的半導體大部分是硅基電路，問世已經60年了，多年來都是按照摩爾定律2年一次微縮的規律發展，但它終究是有極限的。臺積電在突破5nm、3nm及未來的2nm之后，下一步就要進軍1nm工藝了。

根據臺積電的規劃，今年會量產5nm工藝，2022年則會量產3nm工藝，2nm工藝已經在研發中了，預計會在2024年問世。

2nm之后呢？臺積電在日前的股東大會上也表態，正在研究2nm以下的工藝，正在一步步逼近1nm工藝。

1nm工藝不僅僅是這個數字看上重要，它還有更深的含義——1nm級別的工藝有可能是硅基半導體的終結，再往下走就需要換材料了，比如納米片、碳納米管等等，2017年IBM領銜的科研團隊就成功使用碳納米管制造出了1nm晶體管。

硅基半導體工藝的極限其實一直在突破，之前的說法中，10nm、7nm、5nm、3nm甚至2nm都被當做過硅基工藝的極限，現在來看還是一步步被突破了，如果不考慮臺積電、三星在工藝命名上的營銷套路的話。

在2019年的Hotchips會議上，臺積電研發負責人、技術研究副總經理黃漢森（Philip Wong）在演講中就談到過半導體工藝極限的問題，他認為到了2050年，晶體管來到氫原子尺度，即0.1nm。

關于未來的技術路線，黃漢森認為像碳納米管（1.2nm尺度）、二維層狀材料等可以將晶體管變得更快、更迷你；同時，相變內存（PRAM）、旋轉力矩轉移隨機存取內存（STT-RAM）等會直接和處理器封裝在一起，縮小體積，加快數據傳遞速度；此外還有3D堆疊封裝技術。