隨著制程的不停突破，摩爾定律對未來是否同樣適用？

戈登摩爾出生于 1929 年，是英特爾公司創(chuàng)始人之一，也是摩爾定律的提出者。1965 年，摩爾預(yù)言，集成電路上的晶體管數(shù)目將會以每 18 個月翻一番的速度穩(wěn)定增長，該預(yù)言在之后被譽(yù)為“摩爾定律”。

在不久前的 2022 英特爾 on 技術(shù)創(chuàng)新峰會上，英特爾 CEO 帕特基辛格表示“摩爾定律”至少在未來的十年里依然有效。英特爾將一往無前，挖掘元素周期表中的無限可能，持續(xù)釋放硅的神奇力量。

眾所周知，趕在2022年上半年的最后一天，三星終于量產(chǎn)了3nm的芯片，并且是基于最新的GAAFET晶體管技術(shù)，再次領(lǐng)先了臺積電，成為全球第一家。而在三星宣布量產(chǎn)3nm芯片時，很多媒體報(bào)道稱，三星的首批客戶除了三星自己外，還包括中國大陸的廠商。

當(dāng)時媒體表示，上海磐矽半導(dǎo)體將成為三星3nm工藝最初的客戶之一。但近日，另外一家中國大陸的企業(yè)表示，他們已經(jīng)完成全球第一顆3nm芯片的測試開發(fā)。這家企業(yè)就是廣東利揚(yáng)芯片測試股份有限公司，他們在回復(fù)投資者提問時表示，他們3nm先進(jìn)制程工藝的芯片測試方案已調(diào)試成功，向量產(chǎn)測試階段有序推進(jìn)。

利揚(yáng)芯片是干什么的?成立于2010年，是國內(nèi)一家第三方專業(yè)芯片測試服務(wù)企業(yè)，主要做芯片的測試等。而這所謂的全球第一顆3nm芯片的測試開發(fā)，意思就是另外一家芯片企業(yè)，設(shè)計(jì)好了一顆3nm的芯片，然后利揚(yáng)芯片，將這顆芯片進(jìn)行了量產(chǎn)前的測試。

測試好了后，再拿去量產(chǎn)，然后封測，最后成為成品芯片，所以這個所謂的測試開發(fā)，并不是指利揚(yáng)芯片本身開發(fā)設(shè)計(jì)了一顆3nm的芯片，更不是制造了一顆3nm的芯片。另外這中間還有一些疑點(diǎn)，三星已量產(chǎn)3nm的芯片，必然要有已經(jīng)設(shè)計(jì)好的3nm芯片拿給三星來量產(chǎn)的啊，難道三星量產(chǎn)空氣芯片?所以事實(shí)上，在三星宣布量產(chǎn)時，早就已經(jīng)有3nm的芯片推出來了，至于是哪一家，三星沒批露，所以利揚(yáng)芯片說自己完成全球第一顆3nm芯片的測試開發(fā)，我認(rèn)為是不太靠譜的。

在過去一周，圣何塞似乎變成了芯片版的瞬息全宇宙。摩爾定律在其中一個宇宙已經(jīng)死了，而在另一個宇宙依然“健在且活的挺好”。

這兩個宇宙的主宰者分別是英偉達(dá)和英特爾。

9月28日，英特爾在和英偉達(dá)總部隔著一個圣何塞機(jī)場的麥克內(nèi)里會展中心，舉辦了Innovation線下大會。在主題演講中，英特爾CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)發(fā)布了13代酷睿處理器Raptor Lake。其中i9-13900K款產(chǎn)品為24核心(8個性能核，16個能效核)，32線程。它們采用的是Intel 7制程工藝和x86高性能混合架構(gòu)。而且，盡管此前曾提示會漲價，但新一代的最終價格和上一代基本持平。

但外界對當(dāng)天演講的討論不只停留在新的CPU本身，在發(fā)布這款被基辛格稱為“史上最快最好的桌面處理器”之前，基辛格在演講里首先提到了摩爾定律。

“過去數(shù)十年我都處在一個爭論之中，就是摩爾定律已經(jīng)死了?！彼f?！暗鸢甘?，沒有!”

基辛格對著臺下略顯夸張的張開雙手，背后的PPT顯示出幾行大字：

Moore’s Law: Alive and Well(摩爾定律活的很好)。

“我們期待單一芯片封裝上集成的晶體管從今天的一千億個，到這個十年的末尾達(dá)到一萬億個?！彼f。

“在元素周期表被窮盡前我們不會停止，我們會繼續(xù)做摩爾定律的守護(hù)者?！?

這段發(fā)言被諸多媒體引用，且被認(rèn)為是對一周前英偉達(dá)CEO黃仁勛在GTC大會后的一段發(fā)言的隔空回?fù)簟?

在此前9月21日的2022 GTC線上大會上，英偉達(dá)CEO黃仁勛發(fā)布了RTX 40 系列顯卡，公布了全新 GPU 架構(gòu) Ada Lovelace等產(chǎn)品技術(shù)和服務(wù)。在會后的媒體采訪中，當(dāng)被問到充滿爭議的定價問題時，黃仁勛把其歸結(jié)于摩爾定律的死亡。

“今天一個12寸晶圓的價格不是貴了一點(diǎn)而是貴了超級多。摩爾定律死了，它結(jié)束了，結(jié)束的很徹底。芯片價格會隨時間降低的故事已經(jīng)是過去時了。計(jì)算已經(jīng)不再是個芯片問題，是軟件和芯片共同的問題。”黃仁勛說。

這其實(shí)已經(jīng)不是黃仁勛第一次嘗試為摩爾定律送終。黃仁勛認(rèn)為替代摩爾定律的方案是“加速計(jì)算”。也就是依靠AI，服務(wù)AI，通過更好的AI技術(shù)和針對具體場景更定制化的設(shè)計(jì)來解決性能提升的問題。

摩爾定律由英特爾的創(chuàng)始人戈登·摩爾在上世紀(jì)60年代提出，基本要義是集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔兩年便會增加一倍。但隨著制程的不停突破，相關(guān)技術(shù)開始觸碰到物理極限，摩爾定律對未來是否同樣適用，也開始被芯片行業(yè)質(zhì)疑。

然而一周前，英偉達(dá)(NVIDIA)創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛卻表達(dá)截然相反的觀點(diǎn)。黃仁勛表示，以類似成本實(shí)現(xiàn)兩倍業(yè)績預(yù)期對于芯片行業(yè)來說已成為過去，“摩爾定律已經(jīng)死了?！?

兩家芯片巨頭將“摩爾定律”的爭論和分歧的熱度帶到了最高點(diǎn)。畢竟，除了英特爾還保持最后的“倔強(qiáng)”外，更多的人都認(rèn)為“摩爾定律”已不再適用于當(dāng)下。

半個多世紀(jì)前，“摩爾定律”預(yù)測，每隔18-24個月，芯片的晶體管密度就會增加一倍。

然而，隨著人工智能(AI)、新的非硅半導(dǎo)體材料、光電量子等新技術(shù)的加速，以及半導(dǎo)體工藝和體系結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，近年來，大家逐漸對于“摩爾定律”是否延緩或失效話題產(chǎn)生一定分歧，從而誕生出了多種技術(shù)演進(jìn)方案。

同時，為了提升集成電路PPA——更高的性能，更低的功耗，更小的面積(成本)，即使實(shí)現(xiàn)了晶體管堆積數(shù)量的增加，性能的提升，但是成本的飆升、高昂的價格讓越來越多的企業(yè)停下對先進(jìn)制程的追逐，思考摩爾定律本身的合理性。

EDA(電子設(shè)計(jì)自動化)軟件公司新思科技中國區(qū)副總經(jīng)理朱勇對鈦媒體App表示，如果想讓“摩爾定律”回到之前的速度，需要從整個半導(dǎo)體系統(tǒng)層面去進(jìn)行提升，包括體系架構(gòu)、效率、算法軟件、響應(yīng)速度、客戶體驗(yàn)等。