英特尔创始人为拯救美国半导体业留下了哪些策略和突破方案？

自2010年以来，全球半导体产业界就一直在关注同一个话题：摩尔定律何时走到头？这也意味着摩尔定律会失效，这种说法成为了经典的论调。

随着半导体工艺的不断升级，每次量产工艺的突破也意味着摩尔定律的悬疑。在28纳米量产时，业界普遍认为10纳米是硅基芯片的极限，这也意味着10纳米时摩尔定律会寿终正寝。然而，现在，台积电已经实现了3纳米，并储备了2纳米和1纳米工艺。这也说明摩尔定律的寿命仍在延长，但也有失效的危险。

为了应对这种情况，美国国防高级研究计划局（DARPA）微系统技术办公室于2017年6月推出了新的电子复兴计划（ERI，Electronics Resurgence Initiative），主要目的是担心半导体技术朝前发展，摩尔定律会越来越失效。这个计划在某种意义上是现实版本的“拯救半导体大兵摩尔”。

而摩尔定律的突围之路包括优化芯片架构、优化芯片设计、改用更合适的材料以及高度集成。美国半导体行业协会（SIA）会同美国半导体研究联盟（SRC）组织全球科学家对未来半导体发展方向进行了深度探讨，形成了芯片从基础阶段到应用的八层架构，其中构成底层的四层与老摩尔1965年提出的四条突围路线有异曲同工之妙。这对于中国作为半导体后进国家赶超欧美具有启发意义。

中国可以从以下三个方面入手：一是材料，如探索超CMOS材料和器件；二是基础架构，如使用新型金属和复合材料；三是集成，如通过三维单片片上系统（3DSoC）计划开发3D单片技术。

同时，中国也要抓住芯片制造业追赶的机遇，通过类似先进封装方式进行性能快速提升。在美国电子复兴计划的第一批入选项目中，有一项称为“利用致密细粒度的单片三维集成技术彻底改革计算系统”的项目，该项目的目标非常高远，即通过使用单片三维集成系统，使传统工艺（90-28纳米级别）所制造的芯片能够与目前最先进技术所制造的芯片相媲美。如果能够实现这一目标，那么中国大陆也将拥有与台积电7-16纳米工艺一战之力的能力。

此外，中国在半导体材料方面也要加强研究。虽然碳化硅等化合物半导体材料在功率器件上表现出色，但并不一定是硅基材料的合适替代品。因此，全球科学家普遍在探索“超CMOS”（beyond-CMOS）材料和器件，这些材料和器件将在未来的半导体产业发展中发挥重要作用。

最后，从整个芯片制造周期看，需要通过引入更高效能的EDA工具来实现智能设计（IDEA）。目标是创建一个布线图智能生成器，使没有电子设计专业知识的用户能够在24小时内完成电子硬件的物理设计，从而覆盖混合信号集成电路、系统级封装和印刷电路板等全领域。在设计方面的进步，可以大大加快芯片制造周期，从而更快地推向市场。