今年半导体行业的头条新闻大多聚焦于技术从构想（甚至原材料）到商业应用的漫长曲折历程，见证了许多技术初次实现商业化前的早期阶段。在芯片制造领域，包括下一代晶体管设计——纳米片晶体管的生产，以及纳米压印光刻技术的问世。在光电子领域，则是光纤连接直接进入处理器封装的商业化实现。

近期也诞生了许多重大新技术，比如在集成电路内部培育钻石以实现散热。当然，也有某些进展正在阻碍技术从实验室走向半导体晶圆厂。即便如此，今年最引人入胜的半导体故事仍证明，科技领域充满了绝妙的传奇。

1.钻石毯将为未来芯片降温

斯坦福大学教授Srabanti Chowdhury解释了她的团队如何研发出在集成电路内部、距发热晶体管仅数纳米的位置培育钻石的方法。其成果使无线电器件的温度降低了50摄氏度以上，同时为3D芯片中集成这种高导热材料开辟了新途径。

关于计算领域散热问题，该专题还介绍了激光冷却芯片方法。

2.推动摩尔定律的微小恒星爆炸

这是ASML在当今最关键技术装置之一——极紫外（EUV）光刻机光源开发中发现的一个关键未知因素。但这也是一个甜蜜的故事，关键角色有超新星、原子弹爆炸、高功率激光，还有计算机先驱John von Neumann。

3.最新2D芯片：6000个晶体管，3原子厚

在过去几年中，IEEE报道了许多关于使单个2D晶体管工作良好的进展。今年四月，IEEE讲述了一些2D半导体集成的故事。中国研究人员成功整合了近6000个二硫化钼器件，制造出RISC-V处理器。令人惊讶的是，尽管只使用了实验室级制造工艺，该芯片的创造者实现了99.7%的良率。

4.与EUV竞争的纳米压印光刻

EUV光刻终于遭遇了一个令人兴奋的潜在竞争对手。日本佳能宣布，已经售出了第一台用于芯片制造的纳米压印光刻系统。这台机器没有将芯片的特征作为光图案，而是将它们印在硅上。这项技术已经发展了几十年。

事实上，美国也有一家使用纳米压印光刻技术制造专用光学器件的初创公司。

5.Natcast将裁减大部分员工

美国《芯片与科学法案》承诺将带来变革——不仅是芯片制造，还将提供研发和基础设施，帮助缩小可怕的实验室与晶圆厂之间的差距，这种差距会捕获并扼杀许多有趣的想法。

研发和基础设施的主要载体是国家半导体技术中心，这是一个法律授权的74亿美元项目，由公私合作管理。但美国商务部在夏末终止了后一个名为Natcast的实体，震惊了许多芯片专家。现在，商务部已经关闭了另一个芯片法案中心项目，即SMART美国研究所，该研究所致力于芯片制造的数字孪生计划。

6.一项关键的光学技术终于问世

多年来，将快速、低功耗的光学互连带到处理器内部的想法一直激发着工程师们的想象力。但高成本、低可靠性和严重的工程问题阻碍了它的发生。今年的一些迹象表明，这个梦想快要成真了。

博通和英伟达分别开发了与网络交换芯片集成在同一封装中的光收发器芯片，成功将数据从服务器机架传输到数据中心内的服务器机架。

7.英特尔、Synopsys、台积电均发布创纪录的内存密度

台积电和英特尔已经开始制造新型晶体管，称为纳米片或栅极。当两家公司都报告了这种新芯片的SRAM存储器的细节时，我们第一次看到了这对缩小下一代逻辑芯片意味着什么？

令人惊讶的是，这两家公司生产的存储单元都小到纳米级。更令人惊讶的是，Synopsys设计了一种使用上一代晶体管的电池，这些晶体管也达到了这种密度，但它们的性能并没有那么好。（编译：镨元素；剪报来源：IEEE）