半导体的技术极限在哪里？当看到全球最大的半导体制造商韩国三星电子10月公布的“科技路线图”后，我开始重新思考这一问题。

　　三星寻求在2027年实现1.4纳米制程芯片的量产。1.4纳米仅相当于头发丝直径的六万分之一。这是一项领先于现有水平三代的技术，如果成功无疑是全球首创。

　　这里有两个值得关注的点，一是研发周期，二是用途。按照与半导体相关的“摩尔定律”，晶体管元件的数量每18到24个月的时间就会翻一番。三星在路线图中明确提出，“从2024年起量产”3纳米芯片。看起来不久前就任公司会长的李在镕也有这方面的意向，但生产1.4纳米芯片来得及吗？

　　如果半导体真能发展到如此高的水平，那么其用途迟早会突破人力所能掌控的范畴。

　　我想以美国苹果公司的智能手机iPhone14为例。目前iPhone14搭载的是4纳米制程的芯片，但市场普遍预测苹果会在2023年到2024年将其替换为3纳米，2027年前后更换为2纳米。

　　但是越来越多的观点也认为，智能手机并不需要使用最先进的芯片。如果依据“摩尔定律”增加晶体管的数量，那么“演算处理能力”“节能效力”“芯片小型化”等所有目的将可以同时达成。目前所使用的4纳米芯片已经能够激发出iPhone的所有能力了，而且很少有手机用户能够用到所有功能。

　　事实上4纳米芯片就是2020年开始使用的5纳米的派生产品，也就是说同一种技术苹果已经使用了3年。

　　3纳米、2纳米可能让人更加应付不来。所以即便从2023年开始使用3纳米，苹果也可能会一直用到2026年前后。如果更换为2纳米，使用周期还会更长。

　　即便正在无限接近物理极限，但“摩尔定律”预计到2030年仍将有效。三星的路线图具有为世界提供高水平技术解决方案的意义，但以智能手机引领的芯片小型化趋势将在2纳米节点上迎来终结。

　　三星生产的盖乐世系列智能手机可能会搭载1.4纳米芯片。但是只要智能手机的性能没有出现突破性进展，1.4纳米芯片就会成为过高的配置。

　　那么芯片小型化趋势是如何出现的？主要还是几个大型经济体围绕最前沿的逻辑半导体展开的竞争所致。

　　致力于制造业回流的美国政府不断筹集补贴，争取让有能力生产最先进半导体的台湾企业赴美建厂。三星也试图分一杯羹，但最终被美国选中的是英特尔和台积电。

　　同样高举经济安全大旗、谋求重建半导体产业的日本也在吸引台积电赴日建厂，同时又在被称为2纳米级的最前沿逻辑芯片的研发中寻求与IBM等美国企业的合作。

　　三星是存储器领域的王者，近年来也开始大力进军逻辑芯片的代工市场，希望借此筑牢半导体行业全球老大的地位。但最大的晶圆代工企业台积电和致力于进军这一领域的英特尔横亘在前，近来组建的日本半导体企业联盟也在美国的助力下出现进军代工行业的动向。

　　或许是不希望看到被各国的项目所孤立、市场份额被抢占，三星试图以1.4纳米芯片的生产计划吸引和留住全球的客户。

　　那么1.4纳米和日本的2纳米级能够用在什么地方？毫无疑问是数据中心、人工智能、量子计算机周边设备等“性能计算集群”领域。

　　数据中心可以说是全人类共有的巨型计算机，从车辆研发到便利店日常运营，数据中心可以瞬间处理海量数据，开发出新的服务类型。这种云计算将在未来拥有巨大市场需求，高性能的半导体自然也有市场。

　　航天和防卫领域也是如此。半导体技术的革新终于进入“巨大演算机器”引领的时代，而不是智能手机这种个人装备。从远远超越人类所能熟练使用的能力这层意思出发，或许这就是人机逆转的技术奇点。

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