在对半导体领域的持续关注与深入研究过程中，笔者试图从备受读者青睐、阅读次数位居前列的半导体文章列表中，探寻诸位读者的兴趣偏好与关注焦点。从本年度的相关文章列表所反映出的情况来看，似乎诸位读者与笔者本人一样，对在日益缩小的空间范畴内封装进愈发强大计算能力的技术发展方向抱有浓厚的兴趣。很好，这一点亦契合了该行业内相当一部分从业者所追逐的主要目标。

虽然并非所有此列表中的技术文章都如此，但是，谁不喜欢可以切割钢铁的毫米级激光芯片呢？

台积电

1971年是一个特殊的年份，原因有很多——第一本电子书问世、第一场一天赛制的国际板球比赛举行、IEEE计算机协会诞生。这年也是半导体行业首次售出超过 1 万亿个晶体管。如果台积电高管的预测正确，十年内，仅一个 GPU 中就会有 1 万亿个晶体管。这家代工厂计划如何实现这一技术壮举，是IEEE 2024年发布的阅读量最高的半导体故事的主题。

Susumu Noda

一直以来，切割钢铁等光学领域的卓越表现，都被大型二氧化碳激光器及类似的大型笨重系统所独占。但如今，厘米级半导体也成功涉足这一领域。这种器件被称为光子晶体半导体激光器 (PCSEL)，利用半导体内部精心设计的纳米级孔洞的复杂阵列，将更多的能量直接从激光器中导出。日本制造的 PCSEL ，其产生的钢铁切割光束发散角仅为 0.5 度。

英特尔

英特尔在年初满怀雄心壮志。然而当下其处境却显得不那么乐观。尽管如此，2024 年 1 月刊文章中的相关预测已然成为现实。英特尔计划采用两种新技术的组合来制造芯片，即纳米片晶体管和背面供电。尽管主要竞争对手台积电也很快将转向纳米片，但这家代工巨头对于背面供电技术则选择暂时搁置，留待日后再作打算。不过，英特尔的原定计划在客户需求以及市场竞争的双重考验下，未能完整地得以实施。英特尔没有将其第一代版本（称为 20A）商业化，而是直接跳到下一个版本（称为18A）。

佐治亚理工学院CHRIS MCKENNEY

石墨烯长期以来一直是未来电子产品的一种有趣材料，但也是一种令人沮丧的材料。电子以硅无法企及的速度穿过石墨烯，研究人员被其用于太赫兹晶体管的潜力所吸引。但它没有天然带隙，而且事实证明很难为其创造带隙。不过佐治亚理工学院的研究人员又尝试了一次，并想出了一种非常简单的方法，可以在碳化硅晶片上制造半导体版本。

英特尔

英特尔的代工部门将获取 18A 工艺的代工客户视为其发展的关键契机，如前文所述，18A工艺结合了纳米片晶体管和背面供电这两项先进技术。目前关于客户计划使用这项技术构建什么产品的细节尚不明确，但英特尔高管向 IEEE Spectrum 阐明了他们在代号为 Clearwater Forest 的服务器 CPU 中运用这些技术以及一些先进封装方法的初步规划。

DAVID PLUNKERT

有谁能打败英伟达？这是许多关于 AI 硬件的文章的潜台词，所以笔者认为应该明确提出这个问题。答案是：很有可能。这完全取决于你想在哪方面打败这家公司。

ISTOCK

今年，美国签署了一系列初步协议，作为其斥资 520 亿美元重振芯片制造业计划的一部分，而IEEE的忠实读者对印度的较小举措更感兴趣。印度政府宣布了三项交易，包括该国第一家硅 CMOS 工厂。印度芯片研发计划的主要设计者在今年晚些时候向 IEEE Spectrum 阐明了这一切。

IMEC

芯片封装是摩尔定律延续的最重要方面之一，它使由许多不同的硅片组成的系统能够像一个巨大的芯片一样连接在一起。先进封装领域最热门的技术是一种称为 3D 混合键合的技术。（笔者之所以知道这一点，是因为参加了 2024 年 5 月举行的 IEEE 电子元件技术会议上不少于 20 场关于该问题的演讲。）3D 混合键合将芯片以垂直堆叠的方式连接在一起，其连接非常密集，可以在一平方毫米内容纳数百万个芯片。

KEK

正当人们认为制造先进的芯片已经足够复杂离奇之时，有迹象表明未来将比现在更加疯狂。如今，极紫外光刻技术依赖于鲁布·戈德堡式的工艺，即用千瓦级激光轰击四处飞散的熔融锡滴，从而产生发光的等离子球。但未来的芯片制造需要的光线比该系统所能提供的更明亮。有观点指出，解决这一问题的途径或许是使用高能物理版本的再生制动来节省能源的巨型粒子加速器。

特斯拉

就像 20 世纪 70 年代某首摇滚歌曲中的牛铃一样，未来的计算机需要更多的硅。需要多少？一整片晶圆都装满硅怎么样？今年 4 月，全球最大的代工厂台积电 (TSMC) 公布了其先进封装计划，未来将转向晶圆级计算机。从技术上讲，台积电已经为 Cerebras 制造了一段时间，但它计划在未来几年提供的产品将更加灵活，并且普遍可用。到 2027 年，该技术可能会使系统的计算能力达到当今的 40 倍。