摩尔定律失效 回首急速发展的五十年(3)
“摩尔定律就是硅谷的脉搏,它带领着硅谷以史诗般的速度前进,并成为全世界的先驱。”技术顾问RobEnderle如是说。
摩尔定律可以说是整个计算机行业中最重要的定律,正是由于它的存在,才会让上世纪中叶发明的计算机逐步微型化,性能却一直在不断增长;多亏了摩尔定律,我们才能将微型电子设备手机手表手环等戴在身上;多亏了摩尔定律,超薄笔记本电脑、流媒体视频、云、搜索等等这些功能才能面世。
“摩尔定律是整个信息时代的驱动力,”著名高速存储器生产开发商兰巴斯公司的首席科学家CraigHampel说,“没有摩尔定律,就没有如今廉价的处理器,如今硅谷99%的公司也就不会存在了。”
Tick-Tock(图片来自网络)
摩尔定律――验证芯片企业存活的标准
芯片行业发展迅速,跟不上脚步的公司很快就会被时代淹没,摩尔定律也在随后的时间里逐渐成为了验证芯片企业存活的标准,两年时间内要么使芯片上的晶体管数量翻倍,要么被淘汰。
在迅速提高性能的同时,摩尔定律还促使芯片价格降低,将当初只有军方和企业才能拥有的产品带入了每个人的生活,Intel的初代处理器有2300个晶体管,价格超过500美元,现在的微处理器包含超过10亿个晶体管,价格却仅为当初的一半左右。“那才是我的真正目标:告诉大家我们的技术能让电子设备越来越便宜。”摩尔说。
Intel的晶体管更新节奏(图片来自网络)
摩尔定律过时了?
在早些时候,人们认为只要将电子元件(如晶体管)的体积不断缩小就可以非常方便的将芯片的晶体管数量增加,同时提高性能,但是这个方法在十年前就已经带来了麻烦,密集的元件带来的发热问题越来越严重,芯片厂商如Intel不得不寻找其他方法来延续摩尔定律的预言。在氧化硅层的厚度已无法继续变薄的时候,Intel采用了全新的材料氧化铪作为栅极,成功的将支撑推到了32nm的水平,平面上的体积缩减已经遇到瓶颈,Intel将目光看向了立体元件,由伯克利的胡正明教授课题组提出的FinFET结构,全新的14nmSkylake平台处理器都是采用的这样的结构。
32nm二维晶体管与22nm三维结构的对比
胡正明说:“摩尔定律所预言的指数增长到某个时间点必定会放缓”,放缓之后是否意味着失效了呢?
“公司为了掌握更高的市场份额、击败竞争对手,必须要拼命把产品性能翻一番甚至翻两番,这些都是可以理解的,也正是他们的努力使得电子产业取得了如此的高速发展。”胡正明说,“然而,没有哪一种指数增长是可以一直延续下去的。”
胡正明表示,很可能从某一个时间点开始,每两年翻一番的速度就会放缓到每四年到五年翻一番。
“而那可能是个更好的结果――与其灿烂无比又一闪而逝,稳定而缓慢的增长显然是更好的。”