1. 开场这场演讲值得每个半导体人盯紧做半导体这行的人每年年初都有个默契看 ISSCC。不是因为它是 IEEE 办的、学术味最重而是因为在这个会上各家公司会第一次把量产前一年甚至两年前的芯片拿出来讲——ISSCC 2026 同样不例外。而今年最让我感兴趣的是三星的 Kinam Kim 在大会上的 keynote标题很直白我的半个世纪半导体创新之旅。这个标题乍一听像个人回忆录但懂行的人都知道这等于把三星半导体从 1970 年代到 2026 年的技术路线图、踩过的坑、押对的结构、以及未来两三代的演进方向浓缩成一场演讲。Kinam Kim 是谁三星电子曾经的副董事长、前 CEO 级人物长期主导存储与逻辑工艺的技术路线。由他来复盘半个世纪分量不言而喻。这篇文章我想以一个从业者的视角把这场演讲背后值得琢磨的东西拆开讲ISSCC 2026 上传达出的技术信号是什么三星这五十多年是怎么从 64Kb DRAM 一路走到 GAA 和先进封装的以及对我们这些做设备、工艺、测试、甚至拆机搞逆向的人有哪些可以直接借鉴的信息。无论你是刚入行的工艺工程师还是在封测厂天天跟 SECS/GEM 协议打交道的现场实施工程师这篇都应该能读出点东西。2. ISSCC 2026 的信号三星把回忆录当路线图讲2.1 ISSCC 为什么值得你每年都盯先说个容易忽略的点ISSCCInternational Solid-State Circuits Conference是全球固态电路领域级别最高的会议每年 2 月在美国旧金山举办。和很多论文导向的学术会议不一样ISSCC 的核心特点是芯片导向——各家公司展示的往往是即将量产或者刚量产的芯片实物与架构。换句话说你在 ISSCC 上看到的不是十年后的黑科技而是两年后你会真正摸到的产品。所以做我们这行的看 ISSCC 要抓三个信息第一工艺节点推进到哪了比如三星这次是否披露了 2nm GAA 的 SRAM、逻辑性能数据和良率爬坡节奏第二存储技术往哪个方向走尤其是 DRAM 的堆叠架构、HBM 的接口速度、eMRAM/eFlash 这类新兴存储的实用化程度第三芯片设计方法学的变化比如电源管理、时钟方案、3D 堆叠后的散热设计。这三条恰好也是 Kinam Kim 这场演讲的主线。他讲我的半个世纪本质上是在说三星半导体是如何在这三个维度上一步一步从跟随者变成定义者的。2.2 Kinam Kim 讲的是什么不是情怀是技术年轮我特意去翻了一下 ISSCC 2026 的公开议程资料。Kinam Kim 的演讲主题除了个人回顾重点放在半导体技术变革的迭代逻辑以及下一个五十年的创新方向。按他过去在多场 IEDM、VLSI 研讨会上的演讲风格推断他一定会讲这么几个东西DRAM 是如何从平面走向 3D 堆叠的、FinFET 是如何替代平面晶体管解决漏电问题的、GAAGate-All-Around全环绕栅极为什么会成为 3nm 以下绕不开的结构以及未来的 BSPDN背面供电网络、CFET互补 FET、光互连这些二次创新会怎么落地。这些内容对普通读者来说可能有点硬但对走在产线上、每天跟良率死磕的人来说这就是接下来五年我会用什么工艺、什么设备、什么材料的提前预告。简而言之你盯的不是演讲本身而是演讲里透出的哪些东西已经被验证、哪些东西还在路线图上。2.3 半个世纪这个数字怎么算的顺带说一句半个世纪这个提法从三星半导体事业创建大概 1970 年代中期算到 2026 年大约是 50 年上下。这个时间跨度意味着三星亲历了整个现代半导体产业的几乎所有关键转折——从 NMOS 到 CMOS从 4 英寸晶圆到 8 英寸再到 12 英寸从平面晶体管到 FinFET 再到 GAA从单纯的 IDM 到代工加存储双轮驱动。能在这个行业活五十年本身就是一种极其罕见的工程能力。所以这场演讲的价值不只是信息量更在于一种长周期视角——很多东西短期看是成本和良率的博弈放到二十年维度看其实就是结构创新对材料极限的一次次补位。3. 三星半个世纪的技术路线图从存储到逻辑的两次跳跃3.1 1970~1990存储起家的笨功夫三星半导体真正起步靠的是 DRAM而且是被市场逼出来的。早期做 DRAM 的过程放在今天看就是标准的逆向工程加自主迭代先引进技术再做消化吸收然后靠量产爬坡速度比别人快杀出重围。到 1980 年代三星已经能量产 64Kb DRAM到 1990 年代初期1Mb、4Mb 再到 16Mb DRAM 的迭代节奏越来越快基本上每隔两三年就翻一代。这个过程里最值得提的不是产品本身而是积累了完整的前道工艺能力——光刻、蚀刻、薄膜沉积、离子注入、CMP。这些事看起来是基础工艺但恰恰是后来三星能杀进逻辑工艺代工市场的底子。很多新入行的朋友总喜欢追先进节点但真正该学的是一条 8 英寸老产线跑顺了比你用 10 亿美金买一台 EUV 光刻机但是良率做不上去要值钱得多。3.2 2000~2010逻辑工艺与代工梦的开始进入 2000 年代三星做的关键决策是从纯存储 IDM 扩展到逻辑代工。这个决策在当年是很冒险的因为逻辑代工和存储制造是两套思维存储追求的是单位成本最低、重复性最强而逻辑代工面对的是每个客户、每种芯片的 PDK 和物理实现都不一样。但三星用自己的老本行存储当现金流硬是把逻辑工艺的研发砸出来了。到 2005 年前后三星在 90nm、65nm 逻辑节点上已经做到了可用的水平。但说实话那个时候三星代工在行业里属于第二梯队跟台系一线相比还有明显差距。真正让三星在逻辑工艺上翻身的是 2011 年前的 32nm/28nm 节点——他们果断上了 High-K Metal Gate高介电常数金属栅极方案没有走传统 SiON 栅氧化层的老路。这一步让三星在 HKMG 的量产经验上领先了半代也直接催生了后来的 FinFET 突破。3.3 2010 年代FinFET结构换性能的一次豪赌2010 年代平面晶体管在 20nm 附近遇到了物理瓶颈——沟道太短关断漏电压不住。那时业内都在找后平面时代的结构FinFET 是最被看好的方向之一。三星在 2013 年前后宣布量产首代 FinFET 工艺14nm这是整个行业里第一次把 FinFET 真正推向大规模量产。我在这个时间点前后恰好在做工艺整合相关的工作对 FinFET 量产初期的印象非常深工艺窗口极其窄Fin 的刻蚀形貌稍微偏一点阈值电压就跑偏鳍片高度和宽度的均匀性直接决定芯片之间的一致性还有应力工程——为了让电子和空穴的迁移率提升SiGe 源漏、应力衬垫这些东西全得跟上。三星能做出来不是因为某一个单项技术有多牛而是把刻蚀、沉积、计量、良率分析这整套体系拧到了一起。很多人说 FinFET 是结构创新的胜利我觉得更是工艺控制和制造纪律的胜利。3.4 2020 年代GAA把晶体管包起来的下一代结构到了 3nm 以下FinFET 也开始力不从心——Fin 越来越窄、越来越高漏电和短沟道效应再次抬头。于是行业集体转向 GAA也就是把栅极材料从包裹鳍片的三面变成包裹整个沟道的四面。三星这一点上又抢了先在 2022 年就宣布量产了基于 GAA 的 3nm 工艺比很多对手早了小一年。GAA 的量产难点在哪儿主要是纳米片Nanosheet的释放工艺——你要在硅锗牺牲层和硅沟道层之间做高选择比的湿法刻蚀把中间的 SiGe 完全清掉但又不能破坏薄薄的 Si 沟道。这一步稍有偏差纳米片就会塌陷或者残留直接造成器件失效。三星在演讲里大概率会复盘这个环节因为这是 GAA 时代最手术刀级别的一道工艺。4. 技术演进背后的物理逻辑难在哪里为什么非要变4.1 晶体结构、掺杂与电子走的路做半导体的不管你是做工艺还是做设备首先得理解晶体管工作的物理本质。硅是四面体晶体结构每个硅原子跟周围四个硅原子形成共价键。通过离子注入或者扩散把磷P掺进去多出自由电子就是 N 型掺硼B多出空穴就是 P 型。NMOS 和 PMOS 配在一起就是 CMOS。这句话听起来像课本但你真到产线上就知道这里面的工程问题远比课本复杂注入的能量和剂量不对结深就偏阈值电压就漂退火温度和时间不对掺杂分布就扩散过头短沟道效应就压不住。ISSCC 里那些漂亮的 I-V 曲线背后全是这一层层原子级别的精细控制。所以你看三星的演讲不要只盯着结构图看更要理解电子走的路——沟道材料、栅介质、源漏接触这三件事决定了晶体管快不快、漏不漏、稳不稳。4.2 短沟道效应与量子隧穿材料极限下的逃逸为什么说平面晶体管在 20nm 左右到头了因为沟道长度一短源漏之间的距离太近栅极对沟道的静电控制能力下降就会产生 DIBL漏致势垒降低、Vth 漂移、亚阈值摆幅恶化这些问题。FinFET 和 GAA 的本质就是想尽办法让栅极把沟道包得更紧恢复静电控制。再往小走还有个谁都躲不开的事量子隧穿。栅氧化层如果只有几个原子层厚电子可以直接穿过去形成栅漏电流。High-K 材料如 HfO2的出现就是为了在物理厚度不减的情况下增大电容。到了 GAA 时代栅极与沟道的接触面积更大对界面缺陷密度Dit的要求更高这意味着你连几个原子层的界面好不好都得好坏必究。所以半导体的演进本质上是人跟物理极限的拉锯——你不能跟物理定律讨价还价你只能换结构、换材料、换工艺来绕过去。4.3 功耗墙为什么能效比频率重要另一个长期主题是功耗。器件尺寸缩小带来的好处是集成度和速度但功耗问题越来越突出。特别是移动设备和数据中心一个要续航一个要电费。所以 ISSCC 上你会看到大量关于 DVFS动态电压频率调节、近阈值计算、电源门控的内容。Kinam Kim 的分享大概率也会强调能效而不仅仅是性能——三星这几年在低功耗存储、LPDDR、HBM 上下了很大功夫核心思路就是用更低的电压、更聪明的刷新策略、更精准的温度控制来压低功耗。这给咱们做设备或者系统的朋友一个启发你设计的设备不会是蛮力堆性能而是要在功耗和性能之间找一个工程上最优的平衡点。类似地封测设备里温控单元chiller的稳定性、ATE 测试机在高压大电流下的节能设计本质上都是同一套逻辑。4.4 碳化硅与功率半导体三星图谱里的下一块拼图热搜词里出现了碳化硅 MOS 培训资料和半导体安全这跟三星近些年的布局其实对得上。三星虽然以存储和逻辑闻名但在功率半导体上的布局一直没有停止——特别是碳化硅SiC和氮化镓GaN这种宽禁带材料。SiC MOS 的优势是耐高压、耐高温、开关损耗低特别适合电动车、光伏逆变器、工业电源这些场景。做 SiC 和做硅基 CMOS 的思路差别很大SiC 的衬底生长极慢位错密度控制难栅氧化层界面质量一直是痛点高温离子注入后的激活退火温度在 1600°C 以上对设备材料本身就是折磨。如果你参加过 SiC 相关的培训应该知道它的晶体结构图、MOS 沟道迁移率问题、以及栅氧可靠性测试有多么让人头疼。站在 2026 年回头看三星在其他领域积累了那么多薄膜、刻蚀、热处理工艺转向功率半导体其实是有协同效应的。但这也提醒我们不要只盯着先进逻辑功率半导体这个低调赛道在新能源时代同样是一个巨大的蛋糕。5. 先进封装与设备端把芯片当城市来规划5.1 2.5D/3D 封装异构集成的工程革命到了 2nm 以下光靠晶体管微缩带来的性能红利已经越来越薄行业开始转向封装即工艺——也就是通过先进封装把不同制程、不同功能的裸片拼在一起获得系统级的性能提升。三星的 I-Cube2.5D、X-Cube3D 堆叠是这方面的代表。这里面有个生活化的类比以前的 SoC 就像一套大平层什么功能都在一个平面上现在的 2.5D/3D 封装更像一座立体城市——硅中介层是地面路网实现片间互连HBM 是高楼纵向堆叠的存储逻辑芯片是核心 CBD。你要考虑的不只是建筑高度还有交通拥堵问题信号完整性、楼层承重热机械应力、供水供电电源网络和散热。到了先进封装阶段PKG 工程师的工作量和难度实际上已经逼近甚至超过了芯片设计本身。5.2 CMP、ETCH 与前道工艺行话不懂这些没法跟产线对话前道工艺的行话每个都像一个密语系统CMP化学机械平坦化、ETCH刻蚀、PVD/CVD/ALD沉积、光刻胶涂布与显影、离子注入、扩散退火、量测、缺陷扫描、良率分析。光是这片的 WAT 参数怎么样poly 的 CD 偏了多少这几句话就能难倒一堆刚入行的新人。做设备的朋友尤其要注意ETCH 工艺的负载效应loading effect决定了片内和片间的均匀性CMP 的抛光液流量和压力曲线直接决定碟形凹陷dishing和腐蚀erosionPVD 和 CVD 的薄膜应力如果控制不好后续光刻的对准都会偏。你去看 ISSCC 上的器件论文里面报的性能数据最后都能回溯到这些基础工艺里。我建议新入行的朋友不要嫌前道工艺枯燥它是你理解器件性能的根。5.3 SECS/GEM 与 EAP封测设备工程师的日常硬仗热搜词里有一条特别细的负责半导体封测设备 secs/gem 协议对接测机、eap 系统的现场实施、部署及日常运维工。一看就知道这是一个在封测厂做设备自动化的兄弟或姐妹在搜索工作相关的内容。SECS/GEM 是半导体设备通信标准SEMI E4/E5/E37/E30 这一组说白了就是设备与主机Host之间对话的普通话。现场实施里最常遇到的坑是这几类消息格式对不上同一份 SECS 报文不同设备厂商的 SML 定义会有细微差别不仔细看 SEMI E5 里的字节序和数据类型上来就解析迟早踩坑。设备端状态模型State Model不统一有的设备把空闲、运行、报警分得很细有的就跑起来和停着两态EAP 流程的触发条件就写不好。报警处理Alarm/远程命令Remote Command的映射关系现场调试最耗时间的往往不是业务逻辑而是为什么这台设备的 Remote Command 没反应查半天发现是设备的 event report link 没配全。我自己做过的项目里一台设备的 SECS 调试少则三天多则两周大部分时间都花在边边角角的兼容性上。所以如果有新入行的朋友问我经验我会说先把 SEMI E5/E30 的报文结构吃透再研究自家的 EAP 框架最后才是业务逻辑。这个顺序反了你会被兼容性问题折磨到怀疑人生。5.4 测试机与量测93K 代表的 ATE 世界热搜词里还有93k 半导体测试机。93K 是 Advantest 的 V93000 平台业内俗称93K是 SoC 测试领域非常常见的大型 ATE 测试机。做测试的老人都知道93K 的强项在于通道数多、频率覆盖广、pattern 深度大配合 SmarTest 软件可以同时覆盖数字、模拟、混合信号、RF 等多种测试需求。但仪器好不等于测试方案好。你以为测试就是把芯片放上去、跑一下 pattern、判 pass/fail实际做起来会发现测试成本跟良率、测试时间、并行 site 数直接挂钩。一个 8 site 并测的方案如果针卡probe card做不好接触电阻一漂误杀一大堆好片。做测试工程的本质是在保证质量的前提下把测试时间压到最短这跟做工艺一样都是成本和质量的平衡艺术。如果将来你有机会跟 93K 这种大型测试机打交道记得多研究它的 DC 参数测试单元PMU和 Scan pattern 的调试方式这是两个最容易出活也最容易出坑的地方。6. 材料之外的供应链与企业决策从拆机到面板对比6.1 拆一台三星 Note5能学到什么热搜词里有个挺有意思的如何拆三星 note5 手机后盖。这可能是个刚入行的维修爱好者或者供应链工程师在搜。Note5 是 2015 年的机器按现在的标准看早已过时但拆它的价值在于你能看到当年三星在系统级封装、散热设计、主板堆叠上的水平。Note5 的后盖是玻璃材质加热温度如果控制不好很容易把后盖搞裂但这不是重点——重点是你拆开后会发现一块主板上集成了 RF、电源管理、应用处理器、存储颗粒、音频编解码器几乎所有关键器件的封装方式和 PCB 布局设计都能给你一种当年旗舰机就该这么干的直观感受。拆机的时间成本和学习收益远比你看那些发布会宣传页高。做硬件逆向或供应链分析的朋友我建议定期找一个旧旗舰机拆开看看不是为了修而是为了建立封装到系统的空间直觉。6.2 京东方 Q11 和三星 M16屏幕背后的供应链博弈热搜词里还有个很有意思的对比京东方 q11 和三星 m16 哪个强。这其实是 OLED 屏幕供货的热门话题。M16 是三星显示Samsung Display的 OLED 材料/器件体系代号Q11 可以理解为京东方在高端 OLED 上对标的那一套方案。单纯说哪个强没有标准答案因为面板的最终表现要看驱动电路、色彩调校、发光材料、封装方式等多个维度。但这个地方有一个产业信号值得注意国产面板厂在高端 OLED 上的追赶速度非常快过去三星一家独大的局面已经被逐步改变。对做整机的人而言屏幕选型不只是看参数表上的峰值亮度和色域更要看你跟哪家供应商的配合更顺、售后支持更稳。从三星 M16 到京东方 Q11技术和供应链的演变本质上是在说半导体产业和显示产业一样都是长时间积累加资本密集投入没有捷径。6.3 固件、刷机与消费电子的碎片化生态三星 p600 刷 lineageosbifrost 三星固件下载三星 s26u 运营商软件版本这些热搜词其实反映了消费电子生态里一个长期存在的现象厂商把硬件做出来了但软件更新周期和维护范围有限用户只能通过第三方固件延续设备生命。LineageOS 这类开源系统之所以一直有人折腾就是因为官方停更后开原社区成了唯一能获得新版 Android 的地方。做半导体的朋友可能觉得刷机这事儿跟芯片远了一点但说真的没有对系统软件的理解你就很难理解为什么芯片里会有那么多保留位、为什么 SoC 里那么多 debug 接口、为什么底层固件会直接影响待机功耗和稳定性。固件和硬件从来都是一体的只是我们做硬件的经常低估软件的重要性。7. 站在 2026 年看下一个五十年的几个关键方向7.1 从 GAA 到 BSPDN/CFET微缩还在继续但重心变了很多媒体喜欢渲染摩尔定律已死但如果你看 ISSCC 2026 的实际内容会发现微缩并没有停只是路径变了。三星正在推进的是 BSPDN背面供电网络——把电源线从晶体管上方挪到背面给正面腾出更多信号布线和晶体管空间。这等于把原来拥挤的地面交通搬到地下地面不堵了楼可以盖得更高。再往后是 CFET——把 NMOS 和 PMOS 垂直堆叠在一起让标准单元面积进一步缩小。这些结构上的变化对工艺设备的影响非常大BSPDN 需要晶圆背面减薄、深硅通孔TSV、背面光刻这等于给设备厂开了一整条新赛道。做设备和材料的朋友接下来几年值得重点研究背面工艺和异质集成相关的技术方向。7.2 光互连、玻璃基板与异构集成下一场军备竞赛三星在演讲里大概率还会提到一个方向光互连。芯片之间、甚至芯片内部用光信号代替电信号可以大幅降低功耗和延迟。光互连一旦走向规模化对激光器、调制器、光电探测器、波导材料都会产生巨大的需求。这个领域现在还处在早期但方向已经非常明确。另一个值得跟踪的是玻璃基板。传统的有机封装基板在高层数、高密度互连上已经接近极限玻璃基板在平整度、热膨胀系数匹配、布线精度上都有优势。三星、英特尔都在搞玻璃基板封装。以后做先进封装的工程师可能要面对的不再是 ABF 载板而是一整块玻璃电路板——这意味着激光钻孔、TGV玻璃通孔、金属填充这些工艺都会变成常规操作。7.3 对从业者来说怎么从 ISSCC 里挖出真金看 ISSCC光看结论没意义你得会拆解。我的习惯是拿到一篇论文先看它的 abstract 和 measurement 结果图然后倒推这个性能是用什么工艺做的什么设备能实现良率是怎么解决的这个思路对设备、工艺、测试工程师特别有用——因为你不用每一行都懂你只需要找到跟你专业相关的那 20%然后往深里挖就是收获。另外多留意 ISSCC 的 short course 和 forum 环节那里面往往会有很多上一代产品为什么失败某条工艺路线为什么被 abandon的实战复盘。这些经验比任何教程都值钱。8. 写在最后个人体会这场 ISSCC 2026 的演讲我看完最强烈的感受不是三星有多厉害而是半导体行业这种几十年如一日地跟材料、跟结构、跟物理极限死磕的耐心。从 64Kb DRAM 走到 HBM 和 GAA中间每一次换代都是一大批工程师在产线上熬出来的。对我个人来说做半导体这行的乐趣其实就在于你永远有下一个问题要解决——可能是 SECS 报文里一个校验位的偏差也可能是一片晶圆上某个 Fin 的形貌偏了 2 纳米。这些问题听起来很小但每一个的背后都是一整个系统在等着你拆解。如果你也在这个行业里我给你的建议很简单多看 ISSCC多下产线多拆机多跟不同环节的工程师聊天。半导体是一个极度依赖系统理解的行业你今天看得越宽明天解决一个具体问题的时候思路就越广。这场半个世纪演讲与其说是总结不如说是一个承诺半导体创新的下半场才刚刚开始。而我们这些人都还在场上。
