铜晶片科技中应用有哪些?
十年来,全球顶尖微晶片制造商都不断寻找驾驭铜上乘电导体,以制造比问题丛生铝晶片更快、更小和更有效率微处理器。
最后,去年12月,国际商业机器(IBM)脱颖而出,以新科技生产出历来最微细铜电路和经改良原料,容许更多层记忆和加强处理能力。
这一突破性发展,对操控如话音识别和无线影象等必须大量能源应用程式十分重要,这些程式将应用在下一代由电脑以至流动电话电子装置上。
IBM新科技名为CMOS9S,以新高速电晶体连接细至零点一三微米,只相当于人类头发八百分之一极细小铜线和电路。
加州圣荷塞PathfinderResearch晶片分析员塞布表示,新铜晶片较其他原料生产晶片速度快25-30倍。
IBM对手全力追赶
目前IBM半导体业竞争者如摩托罗拉、英特尔(4335)和AMD正争取追上IBM铜制晶片科技领先地位。圣荷塞VLSIResearch分析家普卡哈表示,事实上每家主要制造商都已将铜带入主流生产。
虽然以铜完全代替铝生产晶片仍然十分遥远,但早在1997年,IBM首先揭开以铜制晶片方法,代替传统铝,将晶片内电路连接。
纽约长岛顾问公司Envisioneering研究主管多尔蒂指出,三年前,用在半导体晶片铜,全球需求可以用背囊全部盛载,应用在晶片铝却需要一艘艘满载船运送。多尔蒂表示,现在,铜使用在晶片工业上将以几何级数上升。
使用铝造成问题是当晶片进展至更小、更多层次和更复杂处理器时,铝线便变得不可靠。铝电路限制电流流动、晶片中数以百万计电晶体运作之间形成讯号延误。但将微细铜片与晶片其他组件整合亦产生自身问题;铜较易氧化,而铜杂质亦会令周围原料变弱。这意味晶片制造过程改进经常受到限制,制造商因而仍然沿用铝电路。
日本电子游戏机制造商任天堂计划于今年7月推出GameCube,亦应用了新铜晶片。
早在98年已经领悟IBM铜装置科技苹果电脑,已开始把铜晶片运用于其PowerPC系列个人桌上电脑和稍后推出手提电脑上。IBM微电子部门发言人安德鲁斯表示,未来二至三年间,将有更多手提装置系列应用该科技。
安德鲁斯指出,现在业内焦点追求“功能整合”,带领市场上产品变得更小、更快和更廉宜。消费者倾向将很多晶片合并为一,而独立功能可以由单一晶片完成。
应用日广需求殷切
例如,用在可以上网流动电话上,电池寿命可以通过改良晶片设计加以延长;其他应用了新科技手提装置,晶片在成为语音识别效能方面居功至伟。
安德鲁斯说,目前大多数晶片应用不是伺服器或个人电脑上,而是植入日常产品如咖啡机和收音机闹钟等日用品处理器内。每年数以千万计汽车电脑,亦将因改良铜晶片而得益,令需求持续殷切。