分析人士支持英特爾:晶片業摩爾定律並未失效
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在過去的幾年裡,有很多關於摩爾定律如何失效或是行將終結的故事。
這是金融世界恐慌的一個原因,因為它表明技術進步正在放緩,全球經濟可能因此會受到影響。
只是這不是真的。
英特爾公司名譽主席戈登摩爾(Gordon Moore)曾在1965年預言,同樣體積晶片中的電晶體數量每隔幾年就會翻一番。
這一定律的魔力已經長達數十年,但隨著英特爾對其晶片研發進展的沉默,這一規律似乎有所放緩。
但上周,英特爾披露,儘管該公司花了更長時間才實現了最新的技術飛躍,但其10納米製程微型電晶體遠超預期。
這就意味著摩爾定律依舊有效。
英特爾計劃在今年晚些時候將14納米的製造工藝都轉成10納米製造工藝。
一納米是一米的十億分之一,這個數字代表晶片中電路之間的間距。
英特爾表示,其製造工藝領先於三星、台積電和Global Foundries等競爭對手。
在英特爾的大會上,筆者見到了市場研究公司VLSI Research執行長Dan Hutcheson。
幾十年來,Hutcheson一直在專注於報導晶片行業,我也就英特爾的論斷對他進行了採訪。
以下是經過編輯的談話記錄。
圖:英特爾對微型晶片電路的看法
VentureBeat:對於10納米製程工藝孰強孰弱,你是如何看待的?
Dan Hutcheson:我們先從當前的納米製程走出來。
這個話題可以追溯到上世紀90年代。
在此之前,每個人都使用動態隨機訪問存儲器(DRAM)。
我不知道是否有人會記得。
然後,動態隨機訪問存儲器是日本人的天下。
好吧,我們在DRAM領域並非領先,那麼我們該如何想出一些適用於我們的領先技術呢?那就是納米節點的出現。
儘管那時我們稱它們為微米。
過了一段時間,我們才轉到納米。
VB:在英特爾的聲明中,他們在技術方面有三年的領先優勢,這是否有道理可言?他們說他們的14納米製程相當於其他人所說的10納米?
Hutcheson:哦,是這樣的。
很長一段時間都是這樣,從40納米或65納米就是這樣。
英特爾領先於所有競爭對手。
幾年前,他們領先很多,當研發出納米級晶片製造工藝之後,他們有所放緩。
VB:每個人都在擔心摩爾定律的放緩。
Hutcheson:這都是屁話。
這些都是沒有能力參與競爭的對手,所以他們討論摩爾定律將如何消亡的。
我曾經寫過兩篇文章,探討摩爾定律是否已經消亡。
其中一篇是在1996年。
另一篇是在2005年,或者我想是在2003年。
這個主題不斷被業內爭論。
我曾發現1968年發表的一篇文章,說摩爾定律將會消亡。
就連戈登本人也在1965年的一篇論文中說,他認為摩爾定律只會持續到70年代。
VB:這或許是一種策略。
AMD一直在說,由於摩爾定律正在放緩,英特爾在這方面的領先優勢已經沒有那麼大了。
而他們推出的zen晶片則會產生更大的影響。
他們可以說,英特爾無法超越他們。
或者這就是他們的觀點。
Hutcheson:一直以來AMD的優勢就是設計。
如果你回到130納米的年齡,AMD的製造工藝要比英特爾更為嚴格苛刻。
但這已經不再是事實了。
但摩爾定律放緩是他們虛構的。
在我的記憶中,人們看待摩爾定律的方式是,我到底可以把多少電晶體放進晶片里,同時還只是一半的價格?你可以很容易地通過瑞利分布來衡量。
它最終歸結為都有誰有相關的製造工具。
他們告訴你,在任何特定的時間點,他們在技術上都是有能力的。
問題是,如果你和我都在索諾馬賽道上駕駛法拉利,而一級方程式車手塞巴斯蒂安維特爾也坐在同一輛車裡,他會繞著我們繞圈。
這就是英特爾今天所描述的情況。
他們喜歡跳出來說,「我們還在生產更快的筆記本電腦。
」
VB:高通的觀點是,他們在智慧型手機晶片生產方面的增長曲線很好,但英特爾沒有,所以在英特爾的個人電腦業務放緩的時候,他們的移動晶片研發速度更快。
今年年初他們發布了自己的10納米晶片。
Hutcheson:事實上每家公司都刻意隱藏了他們的10納米晶片並不是真正的10納米。
就像你說自己20歲並不是真正的20歲一樣。
圖:英特爾的製造工藝以藍色線條顯示,而競爭對手則以紅色線條顯示
VB:像「閘長度」(gate length)這樣的概念能告訴你什麼?這一指標告訴你什麼?
Hutcheson:這可以歸結為靜態隨機存取存儲器SRAM單元的大小。
我還在通過這樣一種方式來觀察:如果我看看這些傢伙在國際電子設備會議上發布的單元尺寸,你就能看到它們在市場競爭中所處的位置。
因為你無法直接將PC晶片和伺服器晶片進行比較,因為密度會不同,這取決於你怎樣使用電晶體,性能優先還是能耗優先。
同樣,你要多少個SRAM單元,完全取決於你的應用程式。
SRAM形態上非常密集。
但邏輯上非常鬆散。
類似於輸入輸出這些的東西都是非常鬆散的。
根據你的需求,你會得到不同的晶片密度。
你也許會說,「最小的單元是什麼?」這是英特爾一直在使用的標準:在每個單元上,我們可以製造的最小高度和最小寬度。
但這也不是一個很好的衡量標準。
我們的另一個問題是,新的命名並沒有一個約定。
這只是你怎麼稱呼它的問題。
VB:聽起來是不是說這些製造公司不太嚴謹?他們會用到10納米製造工藝嗎?
Hutcheson:哦,對於整個晶片製造行業來說,他們對待10納米製程是非常認真的。
這是他們最大的優勢。
那麼他們是如何將自己的能力融入到設計中,並將製造流程與設計聯繫起來,從而獲得競爭優勢呢?
在你的觀點中,高通說他們在這方面領先,事實上他們真正領先的是CDMA相關技術和專利。
無論晶片中的電晶體是什麼樣的,他們擁有的核心技術都能讓他們領先。
電晶體對於高通來說只是一個開端。
即便在電晶體方面沒有競爭優勢,但依舊可以通過其他方面來彌補。
困難在於,你該如何彌補功能上的差異性?對於移動設備來說是至關重要的,因為如果你的數據機功耗更高的話,你就會輸。
你需要讓電池續航能力更強。
圖:摩爾定律依舊存在,只是不會一直穩定
VB:今天沒有太多討論功耗問題。
這是你需要更多了解的東西嗎?
Hutcheson:這更像是一種暗黑藝術。
他們談了一點,有22納米,10納米以及14納米製程,以及為什麼他們要把22納米製程踢出去,這是為了獲得低功耗。
關鍵在於,當你首要追求超低功耗時,你會選擇不同的架構,不同的電晶體。
整個設計過程就會基於完全不同的出發點。
VB:他們如何看待3D Xpoint這種新技術?
Hutcheson:他們是英特爾內部兩個不同的概念。
3D Xpoint主要是關於存儲。
我懷疑未來你會看到,3D Xpoint可能會以一種不同的方式集成在一起,但引入Xpoint之前,在DRAM上進行不同的集成更有意義。
VB:這是很多不同種類的包裝產品嗎?
Hutcheson:是的。
從根本上說,我需要提供處理器信息。
向處理器輸入信息的速度方面,最快的是SRAM,然後是DRAM,再次是flash。
現在的情況是,flash和DRAM之間的差距越來越大。
Xpoint的存取速度正好介於這兩者之間。
我的感覺是,他們還沒有準備好如何集成3D
Xpoint。
更有意義的是,從微米級的晶片上集成DRAM。
如果你看一看美光所談論的內容,主要是關於系統包集成級別和嵌入式DRAM,這些都將包裝成不同產品。
有人從他們那裡購買了這種DRAM,然後把它和其他的晶片集成在一起。
VB:回到摩爾定律,如果他們需要更長的時間才能達到10納米,但是他們有2.7倍的改進,而不只是2倍的改進,那還算是摩爾定律嗎?這是摩爾定律的一種方式嗎?
Hutcheson:我們仍然處在摩爾定律的狀態。
只要你每隔幾年就能將性能提高到原來的兩倍,那你還在摩爾定律的圈子中。
這並沒有結束。
事實上,你所看到的是關於摩爾定律的辯論,有時只是純粹的誇張言論。
人們習慣於借鑑John Chen的預測圖表,稱摩爾定律正在沒落。
人們仍然參考這張圖表,但現在他們把它當作歷史參考。
這僅僅是一個預測。
在發表的那一天,John
Chen說:「如果我們不做點什麼,它就會真的這麼做。
」這張圖表是在一兩年後被重新提及,從那以後人們就開始用它來說:「看,它正在消亡。
」
這不僅僅是英特爾公司在遵循這個發展規律。
你也可以看看台積電,他們的晶片密度仍然是原來的兩倍,Global Foundries也是如此。
但關於摩爾定律放緩的言論還是很受歡迎。
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