摩爾定律失效 回首急速發(fā)展的五十年(3)
高中時(shí)期我們接觸過(guò)各種各樣的定律,牛頓三大定律、能量守恒定律等等,那么摩爾定律是一個(gè)什么樣的定律呢,說(shuō)起來(lái)各位同學(xué)可能就已經(jīng)開(kāi)始頭疼了,又是一個(gè)需要背的東西。然而好消息是摩爾定律并不是一個(gè)物理或自。...
“摩爾定律就是硅谷的脈搏,它帶領(lǐng)著硅谷以史詩(shī)般的速度前進(jìn),并成為全世界的先驅(qū)。”技術(shù)顧問(wèn)RobEnderle如是說(shuō)。
摩爾定律可以說(shuō)是整個(gè)計(jì)算機(jī)行業(yè)中最重要的定律,正是由于它的存在,才會(huì)讓上世紀(jì)中葉發(fā)明的計(jì)算機(jī)逐步微型化,性能卻一直在不斷增長(zhǎng);多虧了摩爾定律,我們才能將微型電子設(shè)備手機(jī)手表手環(huán)等戴在身上;多虧了摩爾定律,超薄筆記本電腦、流媒體視頻、云、搜索等等這些功能才能面世。
“摩爾定律是整個(gè)信息時(shí)代的驅(qū)動(dòng)力,”著名高速存儲(chǔ)器生產(chǎn)開(kāi)發(fā)商蘭巴斯公司的首席科學(xué)家CraigHampel說(shuō),“沒(méi)有摩爾定律,就沒(méi)有如今廉價(jià)的處理器,如今硅谷99%的公司也就不會(huì)存在了。”
Tick-Tock(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
摩爾定律――驗(yàn)證芯片企業(yè)存活的標(biāo)準(zhǔn)
芯片行業(yè)發(fā)展迅速,跟不上腳步的公司很快就會(huì)被時(shí)代淹沒(méi),摩爾定律也在隨后的時(shí)間里逐漸成為了驗(yàn)證芯片企業(yè)存活的標(biāo)準(zhǔn),兩年時(shí)間內(nèi)要么使芯片上的晶體管數(shù)量翻倍,要么被淘汰。
在迅速提高性能的同時(shí),摩爾定律還促使芯片價(jià)格降低,將當(dāng)初只有軍方和企業(yè)才能擁有的產(chǎn)品帶入了每個(gè)人的生活,Intel的初代處理器有2300個(gè)晶體管,價(jià)格超過(guò)500美元,現(xiàn)在的微處理器包含超過(guò)10億個(gè)晶體管,價(jià)格卻僅為當(dāng)初的一半左右。“那才是我的真正目標(biāo):告訴大家我們的技術(shù)能讓電子設(shè)備越來(lái)越便宜。”摩爾說(shuō)。
Intel的晶體管更新節(jié)奏(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
摩爾定律過(guò)時(shí)了?
在早些時(shí)候,人們認(rèn)為只要將電子元件(如晶體管)的體積不斷縮小就可以非常方便的將芯片的晶體管數(shù)量增加,同時(shí)提高性能,但是這個(gè)方法在十年前就已經(jīng)帶來(lái)了麻煩,密集的元件帶來(lái)的發(fā)熱問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,芯片廠商如Intel不得不尋找其他方法來(lái)延續(xù)摩爾定律的預(yù)言。在氧化硅層的厚度已無(wú)法繼續(xù)變薄的時(shí)候,Intel采用了全新的材料氧化鉿作為柵極,成功的將支撐推到了32nm的水平,平面上的體積縮減已經(jīng)遇到瓶頸,Intel將目光看向了立體元件,由伯克利的胡正明教授課題組提出的FinFET結(jié)構(gòu),全新的14nmSkylake平臺(tái)處理器都是采用的這樣的結(jié)構(gòu)。
32nm二維晶體管與22nm三維結(jié)構(gòu)的對(duì)比
胡正明說(shuō):“摩爾定律所預(yù)言的指數(shù)增長(zhǎng)到某個(gè)時(shí)間點(diǎn)必定會(huì)放緩”,放緩之后是否意味著失效了呢?
“公司為了掌握更高的市場(chǎng)份額、擊敗競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,必須要拼命把產(chǎn)品性能翻一番甚至翻兩番,這些都是可以理解的,也正是他們的努力使得電子產(chǎn)業(yè)取得了如此的高速發(fā)展。”胡正明說(shuō),“然而,沒(méi)有哪一種指數(shù)增長(zhǎng)是可以一直延續(xù)下去的。”
胡正明表示,很可能從某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始,每?jī)赡攴环乃俣染蜁?huì)放緩到每四年到五年翻一番。
“而那可能是個(gè)更好的結(jié)果――與其燦爛無(wú)比又一閃而逝,穩(wěn)定而緩慢的增長(zhǎng)顯然是更好的。”