摩爾定律今天死了嗎？並沒有

CNET科技行者 9月21日 北京消息（文/孫封蕾）： 戈登·摩爾這個快90歲的老爺子，看到今天的英特爾在推出10 納米製程工藝的時候，一定很欣慰，英特爾還經過了半個多世紀之後，還在按照摩爾定律一步一步的走下去，並用實際行動證明：摩爾定律沒有死，在第四次工業革命到來的時候，依然有效。

這些年我們一直追隨的摩爾定律

1965年4月19日，《電子學》雜誌（Electronics Magazine）第114頁發表了摩爾（時任仙童半導體公司工程師）撰寫的文章《讓集成電路填滿更多的組件》，文中語言的說道，當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔12個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。

戈登·摩爾的發現不基於任何特定的科學或工程理論，只是真實情況的影射總結。

矽晶片行業注意到了這個定律，沒有簡單把它當作一個描述的、預言性質的觀察，而是作為一個說明性的，重要的規則，整個行業努力的目標。

半導體行業為了保證所有的下游公司都能保持一致，所發布的預期技術及轉型路線圖也都是圍繞摩爾定律來建立的。

隨著時間的遷移，戈登·摩爾也隨著可獲取的經驗數據，在1975年的時候，講定律中的翻倍時間修改為24個月。

在後來的30年時間裡，簡單的幾何比例縮小（使晶片上所有元器件越來越小）就保證了穩速的收縮，驗證了摩爾的預測。

到了2000年，顯然幾何比例到頭了，但是各種技術手段的發明使得該行業的發展跟上了摩爾定律的步伐。

在90納米時，應變矽發明了；45納米時，增加每個電晶體電容的分層堆積在矽上的新材料發明了；22納米時，三柵極電晶體的出現保證了縮小的步伐。

摩爾定律也在不斷的遇到挑戰，甚至全球最知名的學術刊物《自然》雜誌在2016年也曾發表文章說，摩爾定律真的到頭了。

《自然》發表的這篇文章也不是空穴來風，因為英特爾原計劃2016年推出14納米Skylakes的縮小版——10納米Cannonlake處理器跳票了。

直到今天，英特爾才把它拿到了眾人面前。

今天：摩爾定律依然奏效

那麼，今天亮相的英特爾Cannonlake 10 納米還在遵循摩爾定律嗎？英特爾公司執行副總裁兼製造、運營與銷售集團總裁Stacy Smith給出了肯定的回答。

在英特爾，摩爾定律已經在不同層面上奠定了英特爾的發展以及整個行業的進步。

電晶體密度貫穿了英特爾的發展歷程，電晶體密度一直以來都在快速提升，英特爾每一代新的電晶體技術都會帶來一個巨大的突破，這就是摩爾定律的原動力。

其實，在英特爾發展的每一個節點，電晶體數量都會增加一倍，14納米和10納米製程技術都創了歷史紀錄，實現了超過平常製程工藝的更高的電晶體密度。

製造成本正常的趨勢是不斷攀升，如果成本攀升但是電晶體微縮，事實上每個電晶體的成本是下降的，可以看到最後兩個節點的成本下降幅度是高於歷史趨勢的。

這就證明了摩爾定律仍然有效。

Stacy Smith強調，英特爾賣的不是電晶體而是成本。

要做到這一點，英特爾要麼讓晶片的尺寸不變，然後加入更多的性能和功能的電晶體，要麼把晶片的尺寸縮小。

遵循摩爾定律，就意味著英特爾在降低成本的同時，提高性能、增加功能。

成本數據證明，摩爾定律也在推動成本的下降，保證摩爾定律未來持續有效。

如上圖所示，每個電晶體的成本隨著新一代的製程技術的誕生不斷地下降，節點之間時間在延長，對於英特爾、對於整個行業都是這樣，摩爾定律仍然能夠帶來同樣的效益，因為英特爾的微縮技術正在進一步發展。

「儘管從22納米、14納米、10納米製程技術可能中間的時間更長，但是14納米和10納米的電晶體密度都超過了以往的製程技術，每一代我們邁出的步伐都在加大，這樣可以保證摩爾定律為我們指出的歷史趨勢。

」Stacy Smith這句話給10納米Cannonlake的問世給出了解釋。

Stacy Smith所提到的，保證摩爾定律得以延續的技術核心，就是英特爾超微縮技術。

如上圖，14納米和10納米製程晶片，虛線指的是正常的摩爾定律的微縮尺寸。

但是在圖中看到，超微縮技術的力量是非常強的，超微縮技術能夠讓14納米和10納米上的晶片面積縮小了0.5倍以上。

這種情況下，帶來的直接的成本節省。

這是22納米和14納米產品的成本曲線。

第一個用新製程技術的產品，成本肯定會高一些。

但是第二個產品的成本就會出現甜頭，左邊是22納米的Ivybridge和Haswell，Haswell的22納米製程是英特爾最優化成本的一個產品。

同樣的成本趨勢，從Broadwell到Skylake，Skylake和Haswell的成本非常類似。

如果做一個比較，KabyLake 的成本比Haswell要低一些。

在成本類似的情況下，KabyLake有比Haswell的電晶體數量多了8億個，所以KabyLake全新更高類級的產品，成本因為架構的完善仍然遵循摩爾定律來實現降低，所以摩爾定律仍然是一種真理的存在。

這裡展示的是PC處理器每電晶體的加權平均成本。

從2004年開始的每個電晶體的成本，正如剛才的摩爾定律曲線一樣，這張圖能夠充分展示踐行摩爾定律帶來的好處，儘管每個節點在拉長，但是仍然能夠獲得很多優勢，以及每個技術的優化。

拜摩爾定律所賜，英特爾的財務業績也是一個有力的說明。

英特爾在不同領域的產品都是居於領先的位置，同時還有60%的利潤提升，摩爾定律仍在生效。

當然，英特爾也不否認，半導體業界，競爭對手的產品路線圖在挑戰摩爾定律。

Stacy Smit用這樣一張圖標來直面這個問題。

圖中，藍線代表英特爾，橙線是競爭對手。

英特爾是按照摩爾定律在推動14納米製程技術，競爭對手的曲線明顯偏離了摩爾定律。

也許有人會說，人家的10納米已經有了，而英特爾與之平行的還是14納米產品。

但是仔細研究過就會明白，競爭對手10納米的製程技術的電晶體密度只相當於英特爾14納米製程電晶體密度，英特爾呼籲業界，製程技術應該以實踐來作為度量方式，而不是只局限於命名。

最後，英特爾想證明摩爾定律有效的最強有力話語，就是10納米晶圓的正式問世。

圖：英特爾公司執行副總裁兼製造、運營與銷售集團總裁 Stacy Smith發布10納米晶圓