摩尔定律50岁了,但未必撑得到60

2015-04-17 08:57:39来源: 互联网
    摩尔定律本周日就将迎来50岁生日,但它或许撑不到60岁。
 
    摩尔定律的大致内容是:计算机的计算性能或芯片上的晶体管数量大约每过两年就会翻一番。自从英特尔联合创始人戈登·摩尔(GordonMoore)1965年首次在《电子学杂志》(ElectronicsMagazine)的一篇论文中公布这一定律以来,整个科技进程都在沿着它的预测前进。
 
    芯片行业的稳步发展已经给计算行业带来了直接利益:每一代芯片的体积都比上一代更小,而性能至少与上一代持平,价格也更加便宜。2015年的英特尔芯片拥有数十亿个晶体管,而摩尔发布论文时预计1975年将有6.5万个晶体管。
 
    然而,芯片生产总归要受制于物理极限,而英特尔这样的公司正在逐渐接近这一极限。就连摩尔本人也在2010年接受采访时表达了同样的观点。他说,一旦晶体管的体积小到原子那么大,就不可能再小了。到那时,提升计算性能的唯一办法就是调转方向,增大芯片体积,所以成本也必然增加。
 
    没有多少人比英特尔CFO斯塔西·史密斯(StacySmith)更清楚这一状况,他的工作就是确保英特尔的工程师继续保持摩尔定律的有效性。他在该公司周二发布财报后接受了Re/code的采访,并表示英特尔目前只能提前展望未来几代芯片制造技术。他不愿多谈之后的情况。
 
   “摩尔定律是一种经济学观察,而不是物理学观察。”史密斯说,“摩尔发现,晶体管的单位成本会随着时间的推移而下降,使得我们可以借此提升性能。”
 
    曾几何时,芯片小型化的趋势似乎永无止境,但现在看来,这种物理极限将会给英特尔造成烦恼。截至上一季度末,该公司有半数的芯片出货量都采用了新的14纳米工艺,取代了之前的22纳米工艺。
 
    1纳米等于十亿分之一米,从纸面上看,一个英文句号的尺寸大约就相当于100万纳米。14纳米的物体体积小于常见的病毒细胞,基本与常见细菌的外细胞壁厚度相仿。
 
    史密斯表示,展望未来,英特尔可以实现10纳米工艺,但他也表现得很谨慎,不肯预测具体的时间。倘若按照常规的计划,英特尔可能会在明年末的某个时间开始生产10纳米芯片。
 
    英特尔还在“提前展望”7纳米技术。“我们可以看到7纳米,但这种提前展望表明,我们仍然可以按照以往的提升速度继续降低晶体管的成本。”史密斯说。史密斯同样没有透露具体时间,但按照以往的惯例,该公司可能会在2018年的某个时候推出7纳米工艺芯片。
 
    在此之后,前景可能就会模糊。下一个里程碑将是5纳米,按照之前的规律,大概会在2020年末实现。(5纳米相当于一个DNA链的尺寸)。按照常规的2年产品周期计算,大约要等到2022年。很多人了解相关技术的人都给出了类似的时间预测,那时距离摩尔定律60岁还有3年时间,而摩尔定律也将会达到它的逻辑极限。
 
    谈到这里,史密斯提到了英特尔CEO科再奇(BrianKrzanich),他说:“布莱恩会说,从7纳米缩小到5纳米将变得更加困难,能达到这一水平的人将越来越少。”
 
    英特尔会怎样应对?他并没有明说,但这并不意味着英特尔没有制定长期计划。毕竟,该公司仅去年的研发成本就高达115亿美元,高于2012年的101亿美元,而且额外付出了100亿美元的资本开支。很少有人能够跟上英特尔的步伐。10年前,拥有尖端芯片生产能力的企业有18家,今天仅剩4家,包括英特尔、三星、GlobalFoundries和台积电。
 
    但世界科学家永远都怀有希望:世界各地的研究人员已经证明,晶体管的体积可以降至3纳米甚至1纳米。2012年,澳大利亚的一个团队就用一个磷原子制作了一个晶体管。但这些都是在严格的实验室环境中实现的,远未达到量产的水平。
 
    另外还有其他一些材料可以取代硅来制作芯片:曾经有人提到过硅锗和纯锗,甚至是石墨。
 
    英特尔尚未透露如何突破5纳米。该公司曾经多次透露,一项名为“远紫外光刻”(Extreme UltraVioletLithography)的技术或许可以实现这一目标。但该技术价格昂贵、工艺复杂,只能在真空环境中进行。
 
    英特尔曾经多次证明,有关摩尔定律将会终结的预言并不正确。但今后要继续做到这一点,却并非易事。

关键字:摩尔定律  晶体管

编辑:chenyy 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2015/0417/article_10974.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
摩尔定律
晶体管

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 市场动态 半导体生产 材料技术 封装测试 工艺设备 光伏产业 平板显示 电子设计 电子制造 视频教程

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved