Per pastaruosius 40 metų Silicio slėnis buvo ir naujų technologijų kalvė, ir pagrindinis puslaidininkinių prietaisų rinkos judėjimo pirmyn variklis. Tačiau pastaruoju metu šios jėgos nebėra tokios stiprios kaip kadaise. Slėnyje įsikūrusios firmos siekia išgyventi ir tam pradėjo ieškoti naujų senųjų technologijų panaudojimo būdų.

   Anksčiau visos šios kompanijos labiausiai vertino prognozuojamą, reguliarią technologinę pažangą, todėl savo gaminiams rinkdavosi tik pačias naujausias ir pačias geriausias mikroschemas - po to bereikėdavo tik stebėti, kaip atsiranda ir vystosi tų modernių gaminių ištroškusi rinka. Bet, pasibaigus dvidešimtajam amžiui, rinkos varomąsias jėgas ištiko stagnacija, dėl kurios konjunktūra 2001, 2002 ir 2003 metais buvo žema kaip niekad.

   Prieš tai buvusios mikroschemų rinkos sumenko, naujos taip ir nebuvo sukurtos, o procesų technologijos gerinimas tiek užtruko, kad tapo itin vangus ir itin brangus.

   "Dešimtajame dešimtmetyje mes perėjome nuo 1,2 µm technologijos prie 1 µm, vėliau prie 0,8 µm ir 0,35 µm ir galiausiai prie 0,25 µm. Penki technologiniai žingsniai per vieną dešimtmetį - ir kiekvieną kartą pagerėdavo sparta, energijos sąnaudos, komponentų išdėstymo tankis ar kaina, - sako kompanijos Actel prezidentas Johnas Eastas. - Bet dabar naujos kartos technologijos tenka laukti vis ilgiau ir ilgiau, o ir pažanga po kiekvieno perėjimo prie naujų procesų nebėra tokia didelė. Nebeįmanoma pasiekti tokios pat didelės kaip anksčiau gamybos išeigos, atsirado problemų apie kurias anksčiau nežinota: nuotėkiai dėl tuneliavimo ar trumpojo kanalo efektai. Fizikos dėsniai netvirtina, kad Moore dėsnis jau nebegali galioti, bet nurodo, jog norint ir ateityje juo vadovautis, teks mokėti vis daugiau ir daugiau. Judėjimo kryptis išlieka ta pati, bet dabar jis užtrunka vis ilgiau ir ilgiau".

   Iki 0,13 µm dydžio detalių procesų teko eiti du dešimtmečius, bet ši technologija ir iki šiol kelia nemažai problemų. Tarp jų svarbiausia - būtinybė numatyti papildomus, lygiagrečius signalo kelius specifiniams taikymams skirtuose integriniuose grandynuose ASIC.

   "61 procentui visų ASIC konstrukcijų, sukurtų naudojant 0,13 µm procesus, reikia poros ar net daugiau lygiagrečių signalo kelių, o kai kuriais atvejais būtina numatyti net septynis ir daugiau "aplinkkelius", - sako Robertas Humas, firmos Mentor Graphics viceprezidentas, atsakingas už konstravimo ir testavimo padalinį.

   Kadangi kiekvienu tokiu atveju reikia naujo fotošablono, o 0,13 µm šablonas kainuoja kelis šimtus tūkstančių dolerių, visa tai sudaro daug problemų.

Kuo mažesnis, tuo sudėtingesnis

   90 nm technologija bus ne mažiau sudėtinga.

  "Pasiūliau 1500 dolerių sumą kiekvienam, kuris man įteiks 90 nm technologija pagamintą komponentą, atitinkantį visas specifikacijas, - sako East'as iš Actel. - Niekas taip ir nepasirodė, nors apie pasiūlymą žinoma visame pasaulyje".

   Xilinx, pirmaujantis šioje srityje tarp gamintojų, dar praėjusių metų sausyje pranešė pradėjęs diegti 90 nm lustus savojoje Taivanio gamykloje UMC. Balandyje Xilinx paskelbė pradėjęs gaminti 90 nm gaminių bandomąją seriją. Bet pirmieji visiškai specifikuoti ir atitinkantys projektinius duomenis komponentai pasirodys tiktai šiemet.

   Susidūrus su kolapso ištikta rinka ir naujų technologijų diegimo sunkumais Silicio slėnio darbuotojams teko pradėti mąstyti apie pokyčius. Gali būti, kad tradicinė mikroelektronika komerciniu požiūriu jau yra išsisėmusi. Žinoma, yra kelios technologijos - pavyzdžiui, anglies nanovamzdeliai ar integriniai grandynai iš polimerų - kurios potencialiai gali užtikrinti sparčią technologinę pažangą dar 60-80 metų, bet nei viena jų iki šio dešimtmečio pabaigos tikriausiai dar nepasieks komercinio lygmens.

   Taigi, vietoje naujausių ir geriausių lustų kūrimo Silicio slėnio mokslininkai buvo priversti uždarbiauti ieškodami naujų taikymų jau egzistuojančioms, senoms technologijoms.

   "Kuomet konjunktūra pasikeičia, tenka gerai pagalvoti, ką pradėti gaminti, - sako Tony Stelliga, kompanijos Quellan prezidentas. - Mes šiuo sunkiu metu ryžomės pagerinti jau anksčiau sukurtos tinklų įrangos techninius parametrus ir įveikti didžiausią šiame kelyje laukiančią kliūtį - kryžminius triukšmus".

   Quellan sumanė pailginti eksploatuojamos telekomunikacijų įrangos gyvavimo trukmę sukurdama mikroschemą, kuri slopina daugelio gigabitų spartos stotyse atsirandančią kryžminę signalų sąveiką. Ši mikroschema teikia galimybę įstatyti į jau esamą įrangą naujas plokštes, dėka kurių galima išsaugoti senąją infrastruktūrą ir tuo pat metu, padidinti jos spartą iki 5 Gb/s.

   Šis išradingas signalo procesorių technologijos variantas pradžioje buvo ruošiamas optinio ryšio rinkai, bet dabar padeda išspręsti vieną iš aktualiausių klausimų: kokiu būdu telekomo operatoriai, kurių kasos vis dar apytuštės, gali atnaujinti savuosius tinklus neišleisdamos itin daug pinigų.

Kaštus galima sumažinti gaminant standartinius lustus

   PMC-Sierra, bandydama išspręsti telekomo operatorių nemokumo problemą, pasirinko kitą kelią.

   "Telekomunikacinių paslaugų tiekėjai į naują įrangą gali pradėti daugiau investuoti tik 2006 metais, tačiau prieš tai dar reikia pasiekti, kad jų teikiamų paslaugų apimtys pradėtų didėti. Šias paslaugas nulems naujos mikroschemos, bet jų kūrimo kaina visą laiką auga, todėl pramonė yra priversta pereiti prie standartizuotų komponentų naudojimo", - sako Dougas Brownbridge, PMC-Sierra rinkodaros skyriaus vadovas.

   Šiuo metu pagal 0,13 µm technologiją pagaminto ASIC lusto projektavimo darbai kainuoja apie 10 mln. dolerių; laukiama, jog perėjus prie 90 nm technologijos jie kainuos 20 mln. dolerių, o prie 65 nm - tikriausiai net 30 mln. dolerių.

   "Standartinių lustų projektavimo kaina atsiperka pradėjus masiškai juos gaminti daugelyje fabrikų, - teigia Brownbridge. - Tuo pat metu šitaip išnyksta ir suderinamumo problema bei paslaugų tiekėjų išlaidos, susijusios su įrangos atnaujinimu".

   Azijos gamintojai greitai suvokė, kad projektavimo išlaidas galima pasidalinti vietoj ASIC ėmus gaminti ASSP lustus. Jais pasekė amerikiečiai, bet ne Europa.

   "PMC-Sierra mano, kad galiausiai ASSP pakeis ASIC ir Europa liks paskutine ASIC tvirtove", - sako Brownbridge.

Vietoj integrinių grandynų - saulės elementai

   Dar vienas pavyzdys, kaip firma gali susidoroti su savo tradicinių klientų nemokumo problema, yra Cypress Semiconductor, savo puslaidininkinių prietaisų fabrikuose pradėjusi gaminti saulės elementus.

   Kaip ir mikroschemos, saulės elementai yra gaminami iš silicio, tik ne tokio švaraus, koks naudojamas integriniuose grandynuose. Cypress įsitikinusi, kad po poros metų, valstybei remiant saulės elementų apyvarta greitai turėtų pasiekti šimtus milijonų dolerių per metus.

   Šiuo metu Kalifornijos valstija subsidijuoja 30-40 proc. fotovoltinių modulių kainos, o valstijos gubernatorius Arnoldas Schwarzneggeris inicijavo programą, pagal kurią dalį reikalingos elektros energijos iki pusės per penkerius artimiausius metus Kalifornijoje statomų namų gaus iš saulės.

   Šiuo metu Cypress Teksaso valstijoje savo fabrike kasmet pagamina po 700 000 trijų vatų galios saulės elementų ir stato naują fabriką Filipinuose, gaminsiantį aštuonis milijonus tokių elementų per metus. Cypress įsigijo saulės elementų technologiją rudenį. Jis nupirko iš šios technologijos pradininkės SunPower akcijų paketą.

   Panašiai reikalai klostosi ir Alliance Semiconductors kompanijoje, kuri dar prieš porą metų gamino vien atminties komponentus. 2001 m. Alliance nusipirko firmą, vadinamą PulseCore, turėjusią plataus spektro prietaisų technologiją, ir nutarė ją panaudoti energetikams skirtų grandynų gamyboje.

   "Tikimės gerokai pakeisti energetikos agregatų architektūrą, - sako Markas Sherwoodas, Alliance maišytų signalų gaminių skyriaus šefas. - Pirmieji du lustai pasirodė dar prieš Naujuosius, o antrą 2004 m. ketvirtį bus pradėti gaminti dar šeši".

   Šitaip bandoma rasti naujų, retesnių taikymų, kuriuos, įsivyravus skaitmeniniams prietaisams, pražiopsojo analoginių prietaisų gamintojai.

   "Laukiama, kad šiemet puslaidininkinių prietaisų rinka išaugs 8-9 proc., o analoginių prietaisų rinkos augimas sudarys apie 14 procentų, - sako Linear Technology analoginių prietaisų specialistas Dave Bellas. - Pelno norma čia yra apie 40 proc., o pati moderniausia iš reikalingų technologijų yra 0,6 µm. Kartu sudėjus, tai yra idealus variantas šiandienos Silicio slėnio įmonėms".