2016年CPU/GPU前景展望誰會稱雄半導體業？

2020-09-28

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2016年有哪些技術值得我們關注?在回顧了2015之後，今天我們首先來看半導體/處理器領域的，作為PC核心的CPU、GPU等產品又會有哪些值得關注的技術進步呢?

1、半導體製造工藝逼近10nm，摩爾定律還能飯否

半導體技術是整個PC產業的根基，半導體工藝沒進步，核心PC產品就無法繼續發展。

在過去的50年中「摩爾定律」成了主導半導體工藝進展的金科玉律，Intel不僅是摩爾定律的提出者，也是摩爾定律最堅定的捍衛者，Intel也靠著摩爾定律成就了一方霸業。

半導體工藝進步決定了PC產業核心發展

但是業界對摩爾定律的質疑也從來沒斷過，特別是最近幾年，很多人都認為矽基半導體技術很快就要面臨極限了，Intel自己的「Tick-Tock」鐘擺戰略在Haswell架構之後也失效了，14nm工藝延期了一年多，以致於到了2016年14nm依然會是主流。

按照目前的形勢來看，14/16nm FinFET工藝已經成熟，除了Intel之外，TSMC、三星已經在去年分別量產了14nm、16nm FinFET工藝，今年開始量產第二代高性能工藝了，GlobalFoundries今年也會量產14nm工藝。

下一步是10nm節點，雖然進度比預期的晚，不過10nm工藝現在也渡過研發階段了，目前正在準備量產，Intel預計是在2017年下半年推出10nm CannonLake處理器，TSMC與三星在10nm工藝上更積極，對宣稱今年下半年就會量產10nm工藝。

10nm之後就是7nm節點了，但它離量產還有段距離，因為工藝越先進，電晶體間距越小，漏電流也愈加嚴重，導致電晶體功耗過高。

除此之外，先進的生產工藝還要依賴半導體製造裝備的進步，原本在10nm工藝就準備啟用的EUV光刻機一直不夠成熟，ASML公司為了研發EUV設備投入了相當多的資源，但EUV光刻機的產量及光照強度還是上不去，離規模化工業生產還有很長的距離，以致於Intel等公司並不看好7nm節點啟用EUV的前景，有可能要拖到5nm節點。

IBM率先推出了7nm工藝，使用的是新型半導體材料

矽基半導體受挫，科研人員很早就開始尋找新的半導體材料，包括砷化鎵、碳納米管甚至量子阱電晶體。

2015年IBM及合作夥伴三星、GlobalFoundries率先展示了7nm工藝晶片，使用的就是矽鍺材料，使用這種材料的電晶體開關速度更快，功耗更低，而且密度更高，可以輕鬆實現200億電晶體，電晶體密度比目前的矽基半導體高出一個量級。

Intel雖然沒有展示過7nm工藝，但他們對此一直很自信，此前表態稱即便沒有EUV工藝，他們也懂得如何製造7nm晶片，但願這沒有在吹牛，因為Intel能否即時推出7nm工藝，關係著摩爾定律還能否再戰二十年。

2、處理器進入10核+時代：AMD爆發，Intel求穩

半導體工藝發展雖然很重大，但並不急迫，AMD、Intel新一代處理器至少還有14nm、10nm兩代工藝可用。

2016年這兩家都會推出新一代處理器，其中AMD推的是嘔心瀝血研發多年的改頭換面之作——Zen處理器，Intel今年則會有Broadwell-E及Kabylake處理器。

先說老大Intel，今年的2代新品中，Broadwell-E是針對LGA2011平台的HEPT發燒級處理器，Kabylake是針對主流市場的LGA1151處理器，前者最動人的地方在於桌面處理器首次出現10核心設計，旗艦型號Core i7-6950X將是10核20線程，頻率3.0GHz，L3緩存高達25MB。

至於AMD，他們今年上半年會把第四代模塊化架構Excavator核心帶到桌面市場上，推出AM4插槽的Bristol Ridge處理器，下半年的重點則是Zen架構處理器，也是AM4插槽，但架構、工藝全新升級，放棄之前由推土機架構引入的模塊多核理念，回歸傳統的SMT多線程。

Zen架構處理器將回歸傳統的SMT多線程架構

Zen架構曝光率非常高，隔三差五就要在媒體上亮相，雖然我們對Zen架構的細節所知甚少，但從AMD及各方流傳出來的信息來看，Zen架構性能值得期待，官方表示IPC性能提升40%還多，14nm FinFET工藝也會大幅降低處理器的功耗。

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