半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的黃金法則,摩爾定律(Moore′s law)一直引領(lǐng)半導(dǎo)體芯片發(fā)展。隨著制程技術(shù)升級(jí)放緩,摩爾定律常受質(zhì)疑。
GPU大廠英偉達(dá)(NVIDIA)創(chuàng)辦人兼執(zhí)行長(zhǎng)黃仁勳就表示,大概從7納米開(kāi)始,摩爾定律曲線就放緩,雖沒(méi)到止步不前,但等于失效。英特爾則在Intel Innovation 2022強(qiáng)調(diào),透過(guò)新制程技術(shù)、設(shè)備、與生態(tài)系合作,摩爾定律10年內(nèi)仍有效。
摩爾定律是由英特爾聯(lián)合創(chuàng)辦人Gordon Moore 1960年代提出,芯片晶體管數(shù)量每隔一年就會(huì)翻倍成長(zhǎng),增強(qiáng)運(yùn)算能力。想增加晶體管數(shù),必須做得更小,就要求提高制程技術(shù)。
Gelsinger表示摩爾定律依然有效,但黃仁勳卻覺(jué)得增加晶體管和摩爾定律進(jìn)步已走到盡頭,摩爾定律已死。兩家公司CEO看法不同,可說(shuō)是半導(dǎo)體業(yè)界的嚴(yán)重分歧。
市場(chǎng)人士表示,英特爾極力維護(hù)摩爾定律,除了是英特爾創(chuàng)辦人Gordon Moore提出,同時(shí)英特爾過(guò)去也一直是半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者,持續(xù)引領(lǐng)半導(dǎo)體技術(shù)。但近年英特爾被臺(tái)積電和三星超越,兩家都開(kāi)始生產(chǎn)5納米處理器,英特爾仍停在10納米和7納米節(jié)點(diǎn)。
Gelsinger上任后,英特爾核心目標(biāo)之一是重回領(lǐng)先地位,代表英特爾芯片需與第三方代工芯片品質(zhì)一樣,據(jù)Gelsinger規(guī)劃,英特爾4年內(nèi)將開(kāi)發(fā)5個(gè)節(jié)點(diǎn)制程,以趕上臺(tái)積電三星。以經(jīng)驗(yàn)而言,導(dǎo)入新節(jié)點(diǎn)制程通常需時(shí)2年,英特爾想要4年內(nèi)開(kāi)發(fā)5個(gè)節(jié)點(diǎn)制程,業(yè)界都認(rèn)為是大膽的嘗試。
在此目標(biāo)下,英特爾需要摩爾定律繼續(xù)活著,必須單芯片容納更多晶體管。但晶體管尺寸有限,小到一定程度就會(huì)遇上物理問(wèn)題。Gelsinger表示,英特爾正努力采用新設(shè)備、技術(shù)、生態(tài)系以求進(jìn)步,如使用新曝光設(shè)備和RibbonFET架構(gòu),讓每個(gè)芯片容納更多晶體管,且尺寸也從納米進(jìn)入埃米。
結(jié)合RibbonFET、PowerVia兩大突破性技術(shù),加上High-NA微影制程及2.5D與3D等先進(jìn)封裝技術(shù),希望單芯片封裝可由目前1千億個(gè)晶體管提升10倍,到2030年至1萬(wàn)億個(gè)晶體管。
英特爾堅(jiān)持以摩爾定律為基礎(chǔ)的制程微縮之路,英偉達(dá)則轉(zhuǎn)向另一條路:最新處理器由代工廠臺(tái)積電生產(chǎn),臺(tái)積電擁有最先進(jìn)半導(dǎo)體制造技術(shù),英偉達(dá)芯片除了不用擔(dān)心如何制造更小晶體管的工程挑戰(zhàn),解決方案也不是摩爾定律,而是“加速計(jì)算”概念。如人工智能等密集型應(yīng)用,可用最適合處理的特定芯片執(zhí)行,就是英偉達(dá)新GPU的同型顯卡。換句話說(shuō),這類(lèi)運(yùn)算模式就減少對(duì)英特爾專(zhuān)長(zhǎng)的CPU運(yùn)算需求。
黃仁勳強(qiáng)調(diào),展望未來(lái),摩爾定律性價(jià)比曲線機(jī)會(huì)已結(jié)束。如果想以劃算成本大規(guī)模運(yùn)算,經(jīng)15年到接近20年加速計(jì)算追求,可概括說(shuō)加速計(jì)算才是正確道路,會(huì)成為主流看法。
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