2020年7nm制程——摩爾定律的終點(diǎn)站？

美國國防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局微系統(tǒng)技術(shù)辦公室主管羅伯特-克羅韋爾(Robert Colwell)認(rèn)為，摩爾定律的終結(jié)不只對(duì)物理界影響巨大，對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響也很大。

克羅韋爾稱：“我認(rèn)為是時(shí)候?yàn)槟柖傻慕K結(jié)作計(jì)劃了，不只要思考它何時(shí)終結(jié)，思考它為什么終結(jié)也很有意義。”

周一時(shí)，克羅韋爾在斯坦佛大學(xué)作演講，主題為“芯片設(shè)計(jì)游戲的摩爾定律將終結(jié)”。

克羅韋爾在接受采訪時(shí)進(jìn)一步表示：“對(duì)于英特爾等企業(yè)來說，芯片業(yè)務(wù)相當(dāng)昂貴，這些企業(yè)要巨額資金開發(fā)下一代芯片技術(shù)。”

到底有多貴呢?Globalfoundries最近在紐約北部建設(shè)的工廠花了60億美元;2014年晚期新的研發(fā)設(shè)施也將完工，將它加進(jìn)去總計(jì)要80億美元。

摩爾定律由英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登-摩爾(Gordon Moore)提出，意思是說：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個(gè)月翻兩倍以上。

下面是克羅韋爾的一些觀點(diǎn)：

“建設(shè)FAB工廠耗資太大，更重要的是……企業(yè)要向設(shè)計(jì)新芯片的團(tuán)隊(duì)支付巨資資金。英特爾進(jìn)行此類投資，動(dòng)輒數(shù)十億美元，因?yàn)樗A(yù)計(jì)接下來幾年會(huì)收獲更多的利潤。但是，如果企業(yè)對(duì)利潤翻倍存在懷疑，對(duì)必要芯片技術(shù)改進(jìn)存在懷疑，它們就不會(huì)想著投資了。如果像英特爾這樣的主流芯片企業(yè)作出這樣的決定，則意味自己終結(jié)摩爾定律，因?yàn)殡S后眾多不同的企業(yè)也會(huì)削減投資，它們?yōu)樾酒a(chǎn)提供超貴的工具，從而導(dǎo)致摩爾定律結(jié)束。”

“我認(rèn)為，大多技術(shù)會(huì)理性考慮到摩爾定律的終結(jié)前景。但是它們只關(guān)注物理層面的影響，關(guān)注從一個(gè)芯片制程到另一個(gè)制程的變化。這些技術(shù)清楚地知道進(jìn)入7納米制程的重要意義，它們自然而然假定從物理上看下一代芯片制程技術(shù)會(huì)碰到不可逾越的問題，從而使得摩爾定律終結(jié)。這樣考慮是正確的，過去也的確出現(xiàn)了巨大的挑戰(zhàn)，但芯片產(chǎn)業(yè)曾擊退這些挑戰(zhàn);于是，許多人錯(cuò)誤地相信產(chǎn)業(yè)會(huì)再次擊退挑戰(zhàn)。我的看法是，可能會(huì)成功，也可能不會(huì)，但物理并非唯一的挑戰(zhàn)。我更看重經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，只有在物理和經(jīng)濟(jì)上都成功跨越挑戰(zhàn)，摩爾定律才能持續(xù)，否則就會(huì)失效。”

美國國防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局認(rèn)為，2020年、7納米將是芯片的最后制程節(jié)點(diǎn)。

克羅韋爾補(bǔ)充說，預(yù)計(jì)芯片產(chǎn)業(yè)會(huì)花大工夫推進(jìn)5納米制程，盡管5納米可能相比7納米沒有多少優(yōu)勢(shì)，但會(huì)將摩爾定律最初的終結(jié)時(shí)間推遲到2022年。

英特爾已經(jīng)在討論10納米技術(shù)的商用，預(yù)期2015年開始安排。英特爾科學(xué)家也曾表示，不清楚7納米之后采用什么技術(shù)。

目前，英特爾Ivy Bridge和Haswell處理器采用22納米制程。