（文章來(lái)源：21IC電子網(wǎng)）

我們正處于最大規(guī)模的計(jì)算潮流的風(fēng)口浪尖——那就是由大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的AI （人工智能） 時(shí)代。要想成為這個(gè)時(shí)代的弄潮兒，就需要顯著提升處理器性能以及內(nèi)存容量和延遲性。當(dāng)經(jīng)典摩爾定律微縮速度日漸減緩，行業(yè)將面臨的挑戰(zhàn)正在日益嚴(yán)峻。而以上的要求便成為AI時(shí)代之所需。

為繼續(xù)推動(dòng)行業(yè)與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展，我們需要在原子級(jí)層面就開始系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)新型材料組合，用新架構(gòu)和新設(shè)備成就人工智能的明天。

在這系列博客中，第一篇我將先闡述晶體管接觸孔和本地互聯(lián)的材料拐點(diǎn)，下一篇接著探討集成材料解決方案的需求。談到計(jì)算機(jī)時(shí)代，它曾經(jīng)由經(jīng)典摩爾定律所代表，即依賴于少數(shù)材料以及通過(guò)光刻實(shí)現(xiàn)幾何尺寸縮小，從而提升芯片性能、功耗、尺寸及成本，通常稱為PPAC。

而到了移動(dòng)時(shí)代，我們看到原來(lái)用在經(jīng)典摩爾定律中的系列材料達(dá)到物理極限，隨著器件架構(gòu)的變化采用一些新型材料，例如從平面晶體管轉(zhuǎn)變到FinFETs來(lái)促進(jìn)PPAC縮放。

時(shí)至如今，對(duì)于人工智能時(shí)代而言，PPAC優(yōu)化需要更多新型的其它材料。此外，尺寸縮小后，界面層在材料特征中的占比也越來(lái)越大，而在原子級(jí)層面設(shè)計(jì)材料成為需求的核心，同時(shí)也是重要挑戰(zhàn)。新型材料被需求的關(guān)鍵之處在于接觸孔和本地互聯(lián)，即最小層面的金屬互聯(lián)。它將晶體管與外界相連，目前我們使用的材料分別是鎢和銅。

應(yīng)用材料公司在創(chuàng)新材料工程方面的突破性進(jìn)展就是研發(fā)出一系列使用鈷作為導(dǎo)體制造晶體管接觸孔和互聯(lián)的產(chǎn)品。這是過(guò)去20多年來(lái)第一次對(duì)晶體管供電的金屬線做出改變。上一次變革還是在1997年開始使用銅。當(dāng)我們持續(xù)看到新架構(gòu)以及光刻技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，芯片制造最巨大的變化將發(fā)生在材料領(lǐng)域。對(duì)比90年代使用的材料數(shù)量（很少），我們預(yù)計(jì)未來(lái)對(duì)新材料的需求數(shù)量將增長(zhǎng)10倍，并可大幅提升人工智能時(shí)代的芯片性能。