之前在《后“硅”時代 摩爾定律延續(xù)將面臨挑戰(zhàn)？》內(nèi)容上探討過摩爾定律的延續(xù)或成為巨大的挑戰(zhàn)。近日，從國外舉行的Hot Chips大會上，業(yè)界專家指出“摩爾定律”(Moore's Law)即將在2020年約7nm節(jié)點時走到盡頭。

　　談及摩爾定律，由英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登-摩爾(Gordon Moore)提出，即當(dāng)價格不變時，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。但隨著制程技術(shù)逐漸面臨限極限，業(yè)界的種種預(yù)測也越來越多。雖然業(yè)界有許多人都預(yù)期摩爾定律即將終結(jié)，但很少有人能夠提出深入且具說服力的解釋。

　　摩爾定律(來源Flickr.com)

　　曾經(jīng)是英特爾Pentium處理器設(shè)計團隊的工程師之一，現(xiàn)今美國國防部先進研究計劃署(DARPA)微系統(tǒng)技術(shù)辦公室總監(jiān)Robert Colwell指出，2020年將會是摩爾定律一個重要點，或許是2022年，但無論在7nm或5nm制程將對于摩爾定律都是個大問題。

　　摩爾定律演進

　　過去30年來，摩爾定律持續(xù)呈指數(shù)級成長，速度從1MHz提升到5GHz，增加了大約3,500倍。相比之下，同一時期內(nèi)的架構(gòu)最大進展不過增加了50倍。隨著摩爾定律面對制程的挑戰(zhàn)，經(jīng)濟因素也將決定摩爾定律的終止，企業(yè)要向設(shè)計新芯片的團隊支付巨資資金。英特爾進行此類投資，動輒數(shù)十億美元，因為預(yù)計會收獲更多的利潤。

　　但Colwell表示，如果企業(yè)對利潤翻倍有一定顧慮，對必要芯片技術(shù)改進就不會投資。特別是像英特爾主流芯片企業(yè)如果停止，則意味自己終結(jié)摩爾定律。

　　DARPA列出多達30種可能取代摩爾定律主流CMOS技術(shù)的替代方案，但卻都不被業(yè)界所看好。DARPA的微系統(tǒng)部門就有兩項資金充份的計劃，其一是以Upside程序探索近似運算，另一個則是探索旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩器的影響，以解決部份方案在較低功耗時遭遇的問題。

　　Colwell還列出可改善芯片后CMOS技術(shù)的其它方式，包括3D堆棧、新架構(gòu)與應(yīng)用程序、新的開關(guān)技術(shù)、更好的人機接口，以及只是一般的創(chuàng)意行銷等。Colwell也談到，預(yù)計芯片產(chǎn)業(yè)推進5納米制程，盡管5納米可能相比7納米沒有多少優(yōu)勢，但會將摩爾定律終結(jié)時間推遲到2022年。

　　目前，英特爾Ivy Bridge和Haswell處理器采用22納米制程。盡管英特爾已經(jīng)在討論10納米技術(shù)，預(yù)期2015年開始推廣，但英特爾科學(xué)家不清楚7納米之后采用什么技術(shù)。