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摩尔定律到底有没有失效?摩尔定律遇到了哪些问题?
昨日,在“2021全球高科技领袖论坛 - 全球CEO峰会&全球分销与供应链领袖峰会”上,Cadence公司全球副总裁石丰瑜就以上问题做了一些思考和分享。
石丰瑜本次大会谈到:“两百年前的人,跟二十万年前的人在生活上没什么变化。但是,当大家把两百年前的人类跟二十年前的人类相比,就会发现这个差距已经无法想象了。很大一部分原因是摩尔定律加速了人类的发展。
【 晶体管|关于摩尔定律那些事:失效在即,如何延续?】在石丰瑜看来,芯片制造商已经使用了各种手段来跟上摩尔定律的步伐,但还是无法避免摩尔定律的加倍效应已经开始放缓的事实,不断地缩小芯片的尺寸总会有物理极限。诚然,有一些真真实实的数据,证明摩尔定律发展的脚步越来越艰难。但是,各行各业的专家人士都在努力延续摩尔定律。
最后,石丰瑜表示,“万物互联”后所有的东西都需要半导体,人类对美好生活的向往与需求会激发人类努力延续摩尔定律。
以下为石丰瑜演讲全文,雷锋网在不改变愿意的基础上做出了编辑:
(一)摩尔定律加速了人类发展
今天就是要把我近期思考的一些的内容跟大家做个报告分享,在半导体行业28年,忽然间看清楚了一些事情,也不清楚对还是错,我借鉴了一些Cadence的材料,跟大家一起来探讨一下。
我在想什么?想人生,想人类。
两百年前的人,跟二十万年前的人生活上有什么差别?说实话,没啥差别,可能用的工具种类稍微多了一点。
二十万年前的人类,跟两万年前的人相比,生活上有什么差别?两万年前的人开始画画了,开始祭祀,追思自己的祖先。两万年前的人类跟两千年前的人类相比呢?两千年前开始有农业、文字,开始有一些艺术上更精美的创作。两千年前跟两百年前的人类相比呢?两百年前开始有工业革命了。再靠近几十年,电力也出现了。
可是,当大家把两百年前的人类跟二十年前的人类相比,就会发现这个差距已经无法想象了。
二十年前,其实还没有智能手机,连支付宝跟微信支付都用不了的时代。但两年前呢?大家有没有觉得,两百万年前、二十万年前、两百万年前、二十年前、两年前,以及未来,这个世界会变化什么样子?为什么?
我想通了一点,跟这位老先生(Gordon Moore)有关。我读物理的时候,基本他就是神一样的存在。1965年时他说到集成电路的发展,当时隔一阵子会讲“每两年”,我折中取了18个月。每18个月到每两年,在同一片芯片上,基本必须是同一个成本的条件之下,你能塞进去的晶体管应该是两倍,这就是所谓的“摩尔定律”。
读工程、学物理的人都知道,必须要有可观察性,要有算式可算出来。严格来讲,摩尔定律不是一个定律,是观察以后的结果。到后来,这个观察以后的结果变成了预测,预测变成英特尔公司的企业使命。又经过了二三十年,变成了半导体行业的使命,变成了我们每个人的使命,每个人都在谈摩尔定律。
用1965年到2016年(刚好是整数)相除,芯片增长了170亿倍,这个根本就无法想象,但苹果公司的M1 CPU塞进去的晶体管数量,大概就是160亿根。这个定律到底是18个月翻倍,还是24个月翻倍?这并不重要,重要的是它的量级反映在我们现在每天用的产品上。
所以过去这么多年,会有二十年、两年前这么快的发展,很大一部分都是因为摩尔定律。
(二)摩尔定律遇到了什么问题?
摩尔定律看起来很线性,其实根本不线性,它其实是指数曲线,它现在正在提速,往垂直的方向走。最近有很多人开玩笑,走上去的G点在哪?很多人说,或许会出现在2045年,我们可以期待看看摩尔定律发展下去,到2045年的时候全世界的生活会变成什么样。
几年前开始,大家看报纸和杂志都会看到,很多人都在提,摩尔定律是不是走不下去了?是不是要撞到墙了?是不是大家开始没办法跟上它的脚步了?
诚然,有一些真真实实的数据,证明这个脚步越来越艰难。
每一个节点依次上量的时间点,原来每两年有一个节点,到14nm开始已经拖慢了,10nm、7nm拖得更慢了。一个芯片的大小,做一个芯片到底能做多大?其实是用光照决定的,目前大概就是3.3公分×3.3公分的芯片。图上的红点,是server级的芯片大小,那个年代做出领先市场的CPU或GPU,大小都离光照机器人很远。但是2016年开始到2017年、2018年,慢慢开始突破光照极限了,这是从另外一个角度来看摩尔定律是不是产生了问题,对我们的生活是不是带来了影响,这是否表示,我们无法作出效能更高、算力更强的芯片?这会减缓我们整个科技进步的脚步,所以大家才会担心。
稿源:(雷锋网)
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标题:晶体管|关于摩尔定律那些事:失效在即,如何延续?