ARM 技术总监：摩尔定律放缓，数字化正在升级

当下，数字化升级成为诸多行业领域重要发展趋势，作为核心的技术驱动力，AIoT技术的深度赋能加快了行业数字化升级的步伐。AIoT推动着万物互联时代的到来，不过从万物互联到万物智联，很大程度上也还依赖AIoT技术本身的升级迭代，算法、算力、数据的持续演进缺一不可。

自1965年计算机工程先驱戈登.摩尔(Gordon Moore)提出至今，伴随着半导体产业走过了半个多世纪的“摩尔定律”第一次出现放缓的趋势。芯片行业也随之进入了一个不确定的时代，在同样的投入下，收益变得越来越低。所谓“摩尔定律”，即在价格不变的情况下，集成在芯片上的晶体管数量每隔18到24个月将增加一倍，计算成本呈指数型下降。这个规律揭示了信息技术进步的神速，它让人们相信，IC制程技术是可以呈现直线式的发展，通过先进的工艺能让IC产品持续地降低成本，同时提升产品性能。

毫无疑问，“摩尔定律”对整个计算机世界意义深远。在回顾几十年来半导体芯片业的进展并展望其未来时，信息技术专家们说，在今后十多年里，“摩尔定律”可能还会适用。不过，以晶体管为基本单元的摩尔定律，即便能制成小于1纳米，但无论如何也不可能小于一个原子。小于一个原子，晶体管本身就不复存在了。

如此算来，不考虑商业因素，最晚到本世纪中叶之前，摩尔定律必定完成其历史使命。摩尔定律已经走过了其最为辉煌的时段，进入黄昏，随之而来的，是以其为基石的半导体工业走过了爆炸式成长的时代之后，无可避免地将从朝阳产业变为夕阳产业。“摩尔定律”何时失效?专家们对此众说纷纭，但“摩尔定律”肯定不会在下一个50年继续有效。随着摩尔定律开始倒计时，一个由原理创新带动的新一波技术革命浪潮正悄悄向我们走来。

摩尔定律是比较独特的，其不依赖客观规律，但数十年来却非常准确。不过随着半导体制程工艺面临极限，摩尔定律逐渐失效。近日AMD首席技术官Mark Papermaste在接受采访的时候表示，摩尔定律正在放缓。

7 月 17 日消息 在 ARM 的一篇最新博客文章中，企业院士兼技术总监 Rob Aitken 指出，摩尔定律已经遇到很大障碍，在工艺缩进到原子尺度时，需要重新调整产品努力的方向，更多去关注每瓦性能的改进。

Mark Papermaste表示，随着制程工艺的提升，半导体工艺正在变得越来越昂贵，而且也无法像以前一样大幅提升频率了。7nm工艺确实带来了不错的性能提升和功耗下降，但7nm也需要更多的光罩、阻抗和寄生问题。从中可以看出摩尔定律遇到了非常大的问题。

事实上按照AMD官方说法也能够看出摩尔定律放缓的情况。AMD官方数据表示，从14nm升级至7nm，性能却只有25%的提升，而且7nm+可能会面临比较明显的性能瓶颈。届时性能提升可能很少，只能寄希望更先进的制程工艺降低产品功耗了。

了解到，摩尔定律是英特尔创始人之一戈登・摩尔提出的，其核心内容为：集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过 18 个月便会增加一倍。换言之，处理器的性能每隔两年翻一倍。

不过，摩尔定律只是行业内的经验之谈，并非是自然科学定律，其在一定程度揭示了信息技术进步的速度，但近年来，摩尔定律开始失效。

前台积电CTO蒋尚义，在履新武汉弘芯总经理兼首席执行官后首次公开露面。在7月19日的集微半导体峰会上，蒋尚义发表演讲，阐述当前半导体形势，提出未来全球半导体产业的发展途径——先进封装技术带来新的半导体世界。

随着后智能手机时代的来临，对芯片的要求各有不同，种类繁多，变化快，但量不一定大，目前的生态环境已不再适用。而半导体应用市场的演变也触发了新的商业契机，近年来多元化应用需要各式芯片，芯片的需求更多元化，市场将不再掌握在少数厂商。

因而，为应对上述技术和产业的变化，解决封装和电路板的瓶颈，通过集成系统来使得使芯片之间连接的紧密度和整体系统性能类似于单一芯片，从而使成本降低，效能增加。依据不同系统，针对各单元的特殊需求，选择合适的单元经由先进封装和电路板技术重新整合称之为集成系统，这将是后摩尔时代的发展趋势。系统集成可由子系统集成开始，比如以往GPU与8个DRAM集成，通过先进封装整合成一颗芯片，大幅提升效能。

随着云计算、大数据、物联网等技术的发展，需要芯片具有更强的算力。万物智能孕育了巨大的市场需求，但这个市场呈现高度碎片化且需求多样性，这就要求芯片能够更灵活更高效，以适应不同的应用场景。同时，在对功耗敏感的场景下，依然能够保持一个较高的算力，而可重构计算正可以满足这样的需求。

兼顾了接近CPU可编程的灵活性的同时又能够实现接近ASIC芯片的高能效，可重构架构芯片的诞生可以说为AIoT产业的发展提供了全新的算力解决方案。

随着摩尔定律的逐渐失效，进入到后摩尔时代，面对这关键的三大挑战，芯片技术有着怎样的发展趋势。

吴汉明表示，在后摩尔时代的发展过程中，高性能计算、移动计算、自主感知是集成电路产业的三大驱动力，这三大驱动引领着技术研发的八个主要内容，分别是逻辑技术、基本规则缩放、性能-功率-尺寸(PPA)缩放、3D集成、内存技术、DRAM技术、Flash技术和新兴非易失性内存技术。目标PPAC(性能、功率、面积、成本)在2～3年内有一定的提升，提升幅度的范围在15%～30%之间。

与此同时，后摩尔时代，芯片性能提升逐步放缓，意味着给了一直处于追赶状态的我国而言是一个机会。“后摩尔时代，对于追赶者一定是个机会。”吴汉明说道。