随着制程的不停突破,摩尔定律对未来是否同样适用?
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戈登摩尔出生于 1929 年,是英特尔公司创始人之一,也是摩尔定律的提出者。1965 年,摩尔预言,集成电路上的晶体管数目将会以每 18 个月翻一番的速度稳定增长,该预言在之后被誉为“摩尔定律”。
在不久前的 2022 英特尔 on 技术创新峰会上,英特尔 CEO 帕特基辛格表示“摩尔定律”至少在未来的十年里依然有效。英特尔将一往无前,挖掘元素周期表中的无限可能,持续释放硅的神奇力量。
众所周知,赶在2022年上半年的最后一天,三星终于量产了3nm的芯片,并且是基于最新的GAAFET晶体管技术,再次领先了台积电,成为全球第一家。而在三星宣布量产3nm芯片时,很多媒体报道称,三星的首批客户除了三星自己外,还包括中国大陆的厂商。
当时媒体表示,上海磐矽半导体将成为三星3nm工艺最初的客户之一。但近日,另外一家中国大陆的企业表示,他们已经完成全球第一颗3nm芯片的测试开发。这家企业就是广东利扬芯片测试股份有限公司,他们在回复投资者提问时表示,他们3nm先进制程工艺的芯片测试方案已调试成功,向量产测试阶段有序推进。
利扬芯片是干什么的?成立于2010年,是国内一家第三方专业芯片测试服务企业,主要做芯片的测试等。而这所谓的全球第一颗3nm芯片的测试开发,意思就是另外一家芯片企业,设计好了一颗3nm的芯片,然后利扬芯片,将这颗芯片进行了量产前的测试。
测试好了后,再拿去量产,然后封测,最后成为成品芯片,所以这个所谓的测试开发,并不是指利扬芯片本身开发设计了一颗3nm的芯片,更不是制造了一颗3nm的芯片。另外这中间还有一些疑点,三星已量产3nm的芯片,必然要有已经设计好的3nm芯片拿给三星来量产的啊,难道三星量产空气芯片?所以事实上,在三星宣布量产时,早就已经有3nm的芯片推出来了,至于是哪一家,三星没批露,所以利扬芯片说自己完成全球第一颗3nm芯片的测试开发,我认为是不太靠谱的。
在过去一周,圣何塞似乎变成了芯片版的瞬息全宇宙。摩尔定律在其中一个宇宙已经死了,而在另一个宇宙依然“健在且活的挺好”。
这两个宇宙的主宰者分别是英伟达和英特尔。
9月28日,英特尔在和英伟达总部隔着一个圣何塞机场的麦克内里会展中心,举办了Innovation线下大会。在主题演讲中,英特尔CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)发布了13代酷睿处理器Raptor Lake。其中i9-13900K款产品为24核心(8个性能核,16个能效核),32线程。它们采用的是Intel 7制程工艺和x86高性能混合架构。而且,尽管此前曾提示会涨价,但新一代的最终价格和上一代基本持平。
但外界对当天演讲的讨论不只停留在新的CPU本身,在发布这款被基辛格称为“史上最快最好的桌面处理器”之前,基辛格在演讲里首先提到了摩尔定律。
“过去数十年我都处在一个争论之中,就是摩尔定律已经死了。”他说。“但答案是,没有!”
基辛格对着台下略显夸张的张开双手,背后的PPT显示出几行大字:
Moore’s Law: Alive and Well(摩尔定律活的很好)。
“我们期待单一芯片封装上集成的晶体管从今天的一千亿个,到这个十年的末尾达到一万亿个。”他说。
“在元素周期表被穷尽前我们不会停止,我们会继续做摩尔定律的守护者。”
这段发言被诸多媒体引用,且被认为是对一周前英伟达CEO黄仁勋在GTC大会后的一段发言的隔空回击。
在此前9月21日的2022 GTC线上大会上,英伟达CEO黄仁勋发布了RTX 40 系列显卡,公布了全新 GPU 架构 Ada Lovelace等产品技术和服务。在会后的媒体采访中,当被问到充满争议的定价问题时,黄仁勋把其归结于摩尔定律的死亡。
“今天一个12寸晶圆的价格不是贵了一点而是贵了超级多。摩尔定律死了,它结束了,结束的很彻底。芯片价格会随时间降低的故事已经是过去时了。计算已经不再是个芯片问题,是软件和芯片共同的问题。”黄仁勋说。
这其实已经不是黄仁勋第一次尝试为摩尔定律送终。黄仁勋认为替代摩尔定律的方案是“加速计算”。也就是依靠AI,服务AI,通过更好的AI技术和针对具体场景更定制化的设计来解决性能提升的问题。
摩尔定律由英特尔的创始人戈登·摩尔在上世纪60年代提出,基本要义是集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔两年便会增加一倍。但随着制程的不停突破,相关技术开始触碰到物理极限,摩尔定律对未来是否同样适用,也开始被芯片行业质疑。
然而一周前,英伟达(NVIDIA)创始人兼CEO黄仁勋却表达截然相反的观点。黄仁勋表示,以类似成本实现两倍业绩预期对于芯片行业来说已成为过去,“摩尔定律已经死了。”
两家芯片巨头将“摩尔定律”的争论和分歧的热度带到了最高点。毕竟,除了英特尔还保持最后的“倔强”外,更多的人都认为“摩尔定律”已不再适用于当下。
半个多世纪前,“摩尔定律”预测,每隔18-24个月,芯片的晶体管密度就会增加一倍。
然而,随着人工智能(AI)、新的非硅半导体材料、光电量子等新技术的加速,以及半导体工艺和体系结构的改进,近年来,大家逐渐对于“摩尔定律”是否延缓或失效话题产生一定分歧,从而诞生出了多种技术演进方案。
同时,为了提升集成电路PPA——更高的性能,更低的功耗,更小的面积(成本),即使实现了晶体管堆积数量的增加,性能的提升,但是成本的飙升、高昂的价格让越来越多的企业停下对先进制程的追逐,思考摩尔定律本身的合理性。
EDA(电子设计自动化)软件公司新思科技中国区副总经理朱勇对钛媒体App表示,如果想让“摩尔定律”回到之前的速度,需要从整个半导体系统层面去进行提升,包括体系架构、效率、算法软件、响应速度、客户体验等。