-
1 # 王司徒—三國VIP
-
2 # 黃小胖Alawn
摩爾定律不是一個物理或自然法則,是由英特爾的創始人之一戈登摩爾提出的一種觀測規律。而當時提出的時間是1965年。從圖上可以看出從1965年起記憶體的大小以及儲存速度是依據這個規律發展的。這張是電晶體數量的發展圖,到2010年也符合摩爾定律。
但是到了2010年國際半導體技術發展路線圖的更新增長已經放緩,在2013年年底之後的時間裡電晶體數量密度預計只會每三年翻一番。我們普遍會覺得這是因為技術到了瓶頸導致的發展放緩。但我個人是這麼分析的,摩爾定律的組成是 技術、成本、產能的結合體。如果技術到了一定空間而不能再有所提高後那成本勢必會再技術成熟後而下降,產能也會因為市場的成熟而增加,也就導致最終電晶體售價也會降低而以另一種模式來實現摩爾定律,但這還不是重點,重點是什麼呢?
目前的電晶體的封裝還是平面分佈,這是目前的技術侷限的。但是技術是可以突破的,2D的技術勢必要往3D方向發展,就像記憶體技術一樣14nm仍然可以向7nm進軍,但是這將導致成本的上升以及產能的降低,這就使得記憶體的發展也放緩而不能按照摩爾定律去執行,但是現在出現了3D NAND技術,可以在同一個有限區域沒垂直增加更多的快閃記憶體顆粒,就不需要使用更先進的7nm,甚至22nm技術就可以直接運用,而22nm技術成熟且產能充足,依舊可以實現摩爾定律。如果說處理器的電晶體也可以用這種方式來製作那原來14nm工藝又可以增加成倍的電晶體數量,效能也是成倍的增加。摩爾定律還是有效的。
當然這只是我的愚見,一說一樂看看就好,覺得有那麼一絲道理那是我的榮幸。
-
3 # 原應嘆息
先來介紹一下什麼叫摩爾定律吧,摩爾定律是以英特爾聯合創始人戈登-摩爾的名字命名的。
就是指他觀察到的一個現象,即在高密度積體電路中,電晶體的數量大約每18個月,也就是一年半增加一倍。
這個定律的核心就是晶片的效能會越來越強,成本也逐漸降低。
先看這個定律的時間吧,一般來說每隔一年半就會有新一代的CPU推出到市場。英特爾的產品更替週期是一年半,後來這一週期延長到2年,而最近的14奈米晶片在市場上停留的時間已經接近3年。也就是說比原計劃要晚了一年半。
英特爾的製程工藝從45奈米變為32奈米花了大約27個月,從32奈米到22奈米用了28個月,從22奈米到目前的14奈米則用了30個月。從2014年9月開始,英特爾在製程工藝方面就再無進展。效能提升從過去每年的50%,到現在的10%,元器件的物理瓶頸阻礙了定律的實現。
換句話說吧,就拿經濟的角度看吧。剛開始一個國家的GDP是1000億,國家開始發展起來,增速是每兩年提升50%,到第三年GDP就得是1500億,然後再持續發展到一萬億,五萬億,十萬億,後面的增速只能是越來越低,為什麼呢?因為經濟體量太大了。同樣的這個摩爾定律也一樣,晶片電阻的總體數量越來越大,增速也越來越達不到摩爾定律的要求。
英特爾工藝架構與整合資深研究員MarkBohr表示:“英特爾不想再和三星、臺積電玩‘數字’遊戲了,以後英特爾要用密度度量法來定義工藝節點。”
如果採用這種標準來計算,英特爾最近幾年都是以兩倍的速度在提升電晶體密度。Bohr舉例稱,22奈米進化為14奈米的時候,電晶體密度提升了2.5倍,14奈米進化為10奈米時,密度又提升了2.7倍。“最重要的是,10奈米晶片在運算速度和功耗上有了較大進步。”Bohr表示。
但是照他說的,以後五年十年同樣要面臨總體密度體量越來越大的問題,到最終還是不能長久的實現摩爾定律。
所以說,我很同意英偉達 CEO的說法。英特爾的摩爾定律已經失效。
-
4 # 矽釋出
這是一個危機,但也是全球晶片業的一個洗牌機會。
摩爾定律是指:積體電路上可容納的電晶體數目約每隔18個月會增加一倍,效能也將提升一倍。
過去差不多六十多年中,摩爾定律不斷解決很多問題,該定律也被IT業奉為圭臬,全球晶片技術、產業界基本都在這一固定原理下執行。
但是摩爾定律本身只是一個“觀測到的定律”,它的背後是現代半導體工業的高速發展,不屬於科學定律。所以當行業遇到瓶頸,摩爾定律不可避免地會失效。
這一根本性瓶頸是:晶片的熱功耗問題的積累。電腦每做一次運算,晶片每個三極體都要發出一定熱量,晶片大小始終沒有太大改變,而每過18個月,三極體上面就要Double一次,這是指數增長,從而導致發熱效應增長。
如何降低功耗的問題已迫在眉睫,再發展下去,晶片將無法正常工作。
這是一個根本性問題,所以工業界挑戰與科研界機會就在於:
是否能找到一個比較有革新性的構想,使工業界用一個全新原理工作,讓三極體不會散發那麼多熱量。
但如果要真正從根本解決這個問題,基於以往所發現和知道的電子特性,小革新會有,但重大革新已不多,能想到的基本都已想過。
換句話說,電子工業最終還是必須建立在電子上,電子仍是電子,它就是這些性質,不可能空想出一個新性質。
值得注意的是:美國政府很早就看到這一點,目前已在創新發展方面進行很多投資,美國研究機構也做了大量佈局。
回覆列表
晶片規程都快到原子級別了,物質還怎麼拆分?所以,所以不可能無止境的保持摩爾定律。但是摩爾定律不僅僅是那麼簡單的含義。更接近摩爾定律的含義其實表達的是他們將產品買到手中獲得的價值每兩年在翻番,從這個意義上講,只要這個行業不斷為裝置增加新的功能,摩爾定律就能持續下去。
首先來了解一下摩爾定律:是指IC上可容納的電晶體數目,約每隔18個月便會增加一倍,效能也將提升一倍。摩爾定律是由英特爾(Intel)名譽董事長戈登·摩爾(Gordon Moore)經過長期觀察發現得之。
但是現在遭遇“熱死亡”全球半導體行業協會遇到的第一個大的問題並非突然出現,加爾吉尼在1989年就曾經對此進行過警告,然而問題來臨之時對行業還是造成了不小的衝擊:晶片變得太小。
“曾經只要我們可以將所有的東西都縮小,問題就會自動解決,” 加州聖塔克拉拉第三個千年測試解決方案(Third Millennium Test Solutions)公司的CEO比爾·鮑特姆斯(Bill Bottoms)表示:“晶片會變得更快,耗能更少。”
但是到了本世紀初,微電路縮小到90奈米以下的時候,上述“自動解決”的方式開始不再靈光,隨著越來越小的矽電路里的電子移動越來越快,晶片開始變得過熱。
這是一個很嚴重的問題,處理器執行產生的熱量很難消除,所以,晶片製造商選擇了他們僅有的解決辦法,加爾吉尼說,裝置商不再追求絕對的計算次數,也就是處理器執行指令的速度。這樣等於給晶片的電子執行速度加了上限,同時限制了產生的熱量,2004年以來,這個執行速度的上限從沒變過。
第二,雖然速度無法再提升,但為了將晶片效能按照摩爾定律進行提升,製造商對晶片內部電路重新進行了設計,每個晶片不再僅有一個處理器(或“核心”),而是兩個、四個甚至更多(現在的電腦和手機的晶片很多都是四核或者八核處理器)。總的來說,原本一個千兆赫的核心現在可以分為四個250兆赫的核心。不過,在現實中,要使用八個處理器,意味著一個問題需要被分成八個部分,很多演算法很難甚至無法做到這一點,“如果有部分沒被利用,等於你的處理速度升級還是受到了限制,” 加爾吉尼說。
儘管如此,上述兩大措施的結合,還是保證了製造商在發展進度上跟上了摩爾定律,現在的問題是,到2020年,當微電路縮小到會受到量子效應影響的時候會發生什麼情況?下一步會是什麼樣子?“我們還沒有解決方案,”參與制作新的行業規劃藍圖的一名工程師陳安(音譯)表示。
對此,行業內並不是沒有想法,一種可能是去發展完全新的正規化,比如量子計算,或者神經形態計算(neuromorphic computing),前者對於某些計算有潛力達到指數級的提升,後者則是模擬大腦神經元的計算和處理方式。但是,這兩種正規化目前仍還都存在實驗室研究階段,而且很多研究人員認為,量子計算只對某些特定領域有優勢,而處理日常任務仍然是電子計算更優。“想想吧,用量子計算去記賬是什麼概念?” 加州伯克利勞倫斯國家實驗室的負責人約翰·莎爾福(John Shalf)說。獻上年輕最帥科學家之一的圖片。。。。。