北京時(shí)間 9 月 28 日消息，作為半導(dǎo)體行業(yè)的黃金定律，摩爾定律一直指導(dǎo)著芯片開發(fā)。但是，隨著芯片工藝的升級(jí)速度放緩，這一定律正受到質(zhì)疑。
▲ 摩爾定律已受到質(zhì)疑
摩爾定律是由英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登?摩爾 (Gordon Moore) 在上世紀(jì) 60 年代提出，主要說(shuō)的是芯片上的晶體管數(shù)量。摩爾稱，芯片上的晶體管數(shù)量每隔一年就會(huì)翻一番，從而增強(qiáng)處理能力。要想增加芯片上的晶體管數(shù)量，晶體管必須做得更小，這就要求提高制造技術(shù)。
現(xiàn)在，兩家最重要的美國(guó)半導(dǎo)體公司英特爾、英偉達(dá)，對(duì)芯片的發(fā)展速度和摩爾定律是否仍然適用產(chǎn)生了分歧。
▲ 基辛格認(rèn)為摩爾定律依舊有效
英特爾 CEO 帕特?基辛格 (Pat Gelsinger) 周二在一場(chǎng)公司發(fā)布會(huì)上表示，摩爾定律“依然有效”。但是，英偉達(dá)聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CEO 黃仁勛 (Jensen Huang) 上周則表示，摩爾定律已死。英偉達(dá)目前的市值是英特爾的三倍多。
“蠻力加晶體管的方法和摩爾定律的進(jìn)步基本上已經(jīng)走到了盡頭?！秉S仁勛上周在發(fā)布新產(chǎn)品時(shí)對(duì)投資者表示。
英特爾的算盤
這一分歧突顯出了英特爾與其他美國(guó)半導(dǎo)體公司之間的策略差異。英特爾已承諾繼續(xù)自主生產(chǎn)其部分芯片，而英偉達(dá)等公司則主要依賴美國(guó)以外的第三方代工廠制造芯片。
多年來(lái)，英特爾一直是半導(dǎo)體制造技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，一直在生產(chǎn)世界上晶體管密度最大的芯片。但是近年來(lái)，英特爾已被臺(tái)積電和三星超越，后者目前可以生產(chǎn)包含 5 納米晶體管的處理器，而英特爾仍停留在 10 納米和 7 納米技術(shù)上。
在基辛格上任后，英特爾的核心公司目標(biāo)之一是重回“性能領(lǐng)先”的地位，這意味著英特爾的芯片需要與第三方代工廠生產(chǎn)的芯片一樣快速和高效。英特爾希望在 4 年內(nèi)提高 5 個(gè)“節(jié)點(diǎn)”的生產(chǎn)能力，也就是 5 種晶體管尺寸，以迎頭趕上。一般來(lái)說(shuō)，引入一個(gè)包含更小晶體管的新節(jié)點(diǎn)通常需要兩年時(shí)間。
▲ 黃仁勛認(rèn)為摩爾定律已死
因此，英特爾需要摩爾定律繼續(xù)存在，因?yàn)樵摴救栽诜e極嘗試在單個(gè)芯片上塞入更多晶體管。但是，晶體管的尺寸有它的限制，當(dāng)晶體管小到一定程度時(shí)，它就會(huì)遇到物理問題。在周二的發(fā)布會(huì)上，基辛格把這一時(shí)刻稱之為“清算日”。
基辛格表示，英特爾正致力于推進(jìn)制造工藝的進(jìn)步，例如采用新的光刻技術(shù)和 RibbonFET 架構(gòu)，這能夠讓公司在每個(gè)芯片上繼續(xù)塞進(jìn)更多的晶體管，即使它們變得足夠小，小到可以用埃 (0.1 納米) 單位來(lái)測(cè)量。
“我們希望從今天的單個(gè)封裝上容納大約 1000 億個(gè)晶體管開始，到這個(gè)十年結(jié)束時(shí)實(shí)現(xiàn)在單個(gè)封裝中加入一萬(wàn)億個(gè)晶體管，”基辛格說(shuō)，“我們正在按計(jì)劃推進(jìn)?！?/p>
英偉達(dá)拋棄摩爾定律
相比之下，英偉達(dá)最新的處理器由臺(tái)積電生產(chǎn)，后者目前擁有最先進(jìn)的半導(dǎo)體制造技術(shù)，是全球最大的芯片制造商。英偉達(dá)設(shè)計(jì)芯片，但不太擔(dān)心制造方面的問題。
對(duì)于制造更小晶體管面臨的工程挑戰(zhàn)，英偉達(dá)的解決方案不是摩爾定律，而是黃仁勛所稱的“加速計(jì)算”概念。按照他的設(shè)想，像人工智能這樣的密集型應(yīng)用可以在最好處理這些任務(wù)的特定處理器上運(yùn)行，這就是英偉達(dá)開發(fā)的圖形處理器。換句話說(shuō)，行業(yè)對(duì)英特爾專長(zhǎng)的需求減少了。
▲ 英偉達(dá)股價(jià)表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于英特爾
"展望未來(lái)，繼續(xù)利用摩爾定律性價(jià)比曲線的機(jī)會(huì)已經(jīng)結(jié)束，" 黃仁勛表示，“所以，如果你想以一種劃算的方式進(jìn)行大規(guī)模計(jì)算，經(jīng)過(guò) 15 年到接近 20 年對(duì)加速計(jì)算的追求，我認(rèn)為可以概括地說(shuō)，加速計(jì)算才是真正的前進(jìn)道路，這幾乎會(huì)成為傳統(tǒng)看法。”
英特爾周二發(fā)布了新的芯片和軟件，試圖從多年的業(yè)績(jī)和利潤(rùn)下滑中恢復(fù)過(guò)來(lái)。過(guò)去五年，英特爾的股價(jià)下跌了 28%，而英偉達(dá)的股價(jià)漲幅超過(guò)了 180%(即使在 2022 年下跌 58% 之后)。
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