摩爾定律就快終結了麼？不慌，英特爾將使用這項技術來保持定律

2020-10-15

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摩爾定律在半導體行業可以說是大名鼎鼎了。

所謂摩爾定律，是出自英特爾的聯合創始人戈登摩爾，簡述之，就是每過兩年，半導體集成電路的性能將翻一番。

事實證明，該定律絕非譁眾取寵，從半導體行業發跡到今天，其發展速度甚至比摩爾預言的還要快，準確的數據是每18個月性能翻番。

這是一個什麼樣的概念？在許多數學增長模型中，增長最快的一個就是幾何增長，也就是我們所說的指數級增長，這是一種爆髮式增長，而我們的計算機性能也就是按照這種增長模式在發展，所以我們今天才得以用上高性能的廉價電子產品。

然而，近幾年，晶片的發展似乎慢慢的減速了。

PC級晶片大廠——英特爾，甚至一度被大眾稱為擠牙膏大廠，就是因為其晶片更新後的性能提升並不大，似乎有悖於摩爾定律。

於是不少人猜測，摩爾定律是不是就快到頭了？

任何事物的發展都會遵從一定的規律，不變的往往是都會有一個極限。

從現有的晶片製造工藝來看，它們基本都是在2D平面進行，通過不斷帶改善生產工藝如光刻等等，提高製造精度，不斷減小製程。

從45nm到32nm再到22nm再到前幾年的14nm最後是今天的10nm製程，通過製造工藝的不斷提升可以使得單位面積容納的電晶體更多來提升性能。

然而，隨著繼續降低製程的難度增加，成本增高，想要繼續走這條老路似乎開始行不通了。

於是乎，英特爾推出了新的製造方式——使用FOVEROS進行3D封裝。

現代晶片設計面臨的最大挑戰之一是最小化晶片面積。

小型模具降低了成本，也降低了功耗，並且可以使其更容易在系統中使用。

然而，當涉及到提取性能時，大單片裸片加多晶片封裝的缺點——內存距離太遠，就暴露出來了。

英特爾口中的Foveros技術就為解決這些問題而生。

Foveros：

Raja Koduri(項目負責人，原AMD工程師)介紹這項技術的方式始於討論過程技術。

英特爾數十年來一直專注於高性能工藝節點，試圖從其高性能內核中儘可能多地榨取出來。

除此之外，英特爾還以類似的節奏運行IO優化以加強適合PCH或SoC類型的功能。

編輯

Raja展望了2019年的工藝技術。

對於製造工藝，計算在10nm上有1274工藝，IO有1273工藝（14nm），而這種新的Foveros技術也會用在相應的產品上。

除製造業外，英特爾還將致力於優化，重點關注製造節點的計算方面。

未來的節點技術也將有一系列的發展，然而問題在於，要想每種類型的電晶體用例可以不同，需要一種合適的方法。

一種可能的方法是通過將晶片作成模塊化封裝。

通過為每種情況下的工作選擇最佳電晶體，無論是CPU，GPU，IO，FPGA，RF還是其他任何東西，只要使用正確的封裝，就可以將它們放在一起以獲得最佳的優化。

這就是Foveros所適用的地方。

Foveros是英特爾新推出的有源插入器技術，它具有極高內存帶寬要求的設計。

對於這些設計，每比特傳輸的數據的功耗非常低，但是對封裝技術要求很高，必須能夠處理減小的凸點間距、增加的凸塊密度以及晶片堆疊技術。

英特爾表示，Foveros準備好迎接黃金時段，可以大規模生產。

通過官方的介紹，這款Foveros的「3D」封裝聽起來就像一個矽插件，有點類似於AMD的Fiji和NVIDIA的高端GPU。

然而，英特爾所做的關鍵是其內插器將包含電源，同時數據傳送到頂部晶片所需的矽通孔和走線也一併包含。

為了考慮兼容性，內插器也承載平台的PCH或IO。

實際上，它是一個完全工作的PCH，但帶有過孔，允許晶片連接在頂部。

英特爾在演示區域有一兩個Foveros晶片。

英特爾解釋說，這些是混合x86設計，它們在同一個10納米矽片上結合了一個大核心和四個較小的Atom核心。

此舉證明了Foveros是可行的，晶片性能「用多少給多少」，供求平衡的時代或許就快來臨了。

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