提高半导体性能对于满足机器学习、汽车电气化和高性能计算等快速增长的市场需求以及支持美国国家安全利益至关重要。半导体行业采用多种策略来提高不同类型芯片的性能和能源效率,包括制造具有更密集电路、新架构和新材料的芯片。对于逻辑芯片(例如,用于计算设备的中央数据处理),制造业在过去六十年中不断缩小关键电子功能的尺寸,并使用更密集的电路来提高计算能力。某些先进的存储芯片(例如,用于长期存储视频和音乐的 NAND 闪存)使用了新的架构,其中制造商竞相将一层层的存储单元堆叠在一起,就像建筑物的地板一样;最先进的 NAND 闪存芯片有 200 多层。用于汽车电气化的下一代电源管理芯片越来越多地使用硅以外的材料,称为复合半导体,例如碳化硅。另一种提高半导体器件性能的新兴策略是使用先进的封装技术;例如,在同一封装内将芯片堆叠在一起,以改善芯片间的通信。
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