什么是摩爾定律？摩爾定律陷入瓶頸期

今年中國芯片行業(yè)可謂喜事連連，取得了許多突破，其中更有兩項重要芯片技術(shù)取得了全球領(lǐng)先水平，外媒認(rèn)為中國芯片所取得的突破正在動搖美國芯片的根基。

第一個是存儲芯片技術(shù)的突破，中國存儲芯片企業(yè)已研發(fā)成功232層NAND flash存儲芯片，這達(dá)到了美日韓存儲芯片的最高技術(shù)水平，這是中國存儲芯片技術(shù)歷史性的突破，也是中國芯片技術(shù)發(fā)展最快的技術(shù)之一。

中國的存儲芯片企業(yè)大多成立于2016年，隨后中國存儲芯片企業(yè)先后研發(fā)了32層、64層、128層NAND flash存儲芯片，趕上了全球主流水平，如今又研發(fā)成功232層NAND flash存儲芯片，每1-2年升級一次技術(shù)的進(jìn)度讓海外媒體震驚。

另一個則是芯片架構(gòu)，中國力推的RISC-V芯片架構(gòu)如今已在中國物聯(lián)網(wǎng)芯片市場獲得廣泛應(yīng)用，RISC-V芯片出貨量突破了100億顆，隨著RISC-V在物聯(lián)網(wǎng)芯片市場的成功，中國芯片行業(yè)正力推RISC-V芯片架構(gòu)進(jìn)入移動、PC處理器市場，打破ARM的壟斷。

芯片架構(gòu)的發(fā)展對美國芯片具有重大威脅，X86完全由美國芯片企業(yè)掌控，ARM則深受美國影響，美國芯片依靠掌控核心芯片架構(gòu)從而取得了主導(dǎo)芯片市場的權(quán)力，而如今中國發(fā)展的RISC-V芯片架構(gòu)打破了美國對核心芯片架構(gòu)的掌控，可謂動搖了美國芯片的根基。

半導(dǎo)體行業(yè)起源于西方國家，他們的芯片企業(yè)發(fā)展較早，所以很多芯片標(biāo)準(zhǔn)都是歐美企業(yè)制定的，我們只能跟隨進(jìn)行發(fā)展，這樣就導(dǎo)致了我們的芯片發(fā)展會受到限制。

就比如芯片制造，一直按照摩爾定律向微縮方向發(fā)展，我們只能去追趕人家。今年3月，十大巨頭再次制定小芯片標(biāo)準(zhǔn)，我們不再跟隨，中國小芯片標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布!

大家有沒有聽說過一句話：一流企業(yè)定標(biāo)準(zhǔn)、二流企業(yè)做品牌、三流企業(yè)做產(chǎn)品。意思就是要想成為一流企業(yè)，就必須成為標(biāo)準(zhǔn)的制定者，至少能牽頭制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

每個行業(yè)的發(fā)展都需要制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，誰成為標(biāo)準(zhǔn)的制定者，誰就能成為行業(yè)的引領(lǐng)者。半導(dǎo)體行業(yè)也不例外 ，不過歐美芯片巨頭占據(jù)優(yōu)勢，率先制定了多個標(biāo)準(zhǔn)。

就比如芯片設(shè)計離不開的架構(gòu)，就是設(shè)備軟件與硬件之間的契約，規(guī)定了一套標(biāo)準(zhǔn)。

光線追蹤，這個曾經(jīng)只被端游玩家討論的詞，在今年年底終究是被手游玩家“夠到”了。

11月，聯(lián)發(fā)科和高通相繼在手機(jī)芯片上實現(xiàn)了“移動光追”，一時間引起了熱議?！斑@可能會給整個行業(yè)帶來巨大變化，甚至可以拉動新一波換機(jī)熱潮?！币晃皇钟瓮婕壹拥卣f道。

移動光追技術(shù)發(fā)布的背后不容忽視的大環(huán)境是，手機(jī)市場低迷，摩爾定律陷入瓶頸期，手機(jī)芯片“兩年性能翻倍,五年改頭換面”的高速發(fā)展時代已經(jīng)一去不復(fù)返。

和曾經(jīng)高速且輝煌的年代相比，移動光追的發(fā)布，也不由得令外界質(zhì)疑起了聯(lián)發(fā)科和高通對芯片的更新是“擠牙膏式”，輕輕的。

而移動光追，這顆“豆粒大小的牙膏”，在另外一部分發(fā)燒友眼中，“食之無味，棄之可惜”。

一、聯(lián)發(fā)科和高通，一起“擠牙膏”

在手機(jī)發(fā)燒友圈內(nèi)一直有這樣一個說法，自從2020年華為麒麟芯片被制裁之后，聯(lián)發(fā)科和高通兩家的發(fā)布會，就開啟了“擠牙膏”模式。

麒麟缺席后，中高端手機(jī)芯片市場除了蘋果之外，能夠一騎絕塵的也就只剩聯(lián)發(fā)科和高通兩家?，F(xiàn)今，這三家的中高端手機(jī)芯片蘋果A系列、驍龍8系、天璣9000系列在性能上也已經(jīng)超過了麒麟9000，放慢腳步躺著賺錢，也能夠被理解。

當(dāng)然，麒麟的退出并不是主要原因。在這背后，其實也與芯片自身的技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)。

最明顯的莫過于，摩爾定律陷入瓶頸期。

什么是摩爾定律?即當(dāng)價格不變時，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個月翻兩倍以上。

在1986年到2003年之間，半導(dǎo)體行業(yè)一直遵循著摩爾定律發(fā)展，芯片做的越做越小，單位面積的晶體管數(shù)量越來越多，功耗越來越低，價格也越來越便宜。

但現(xiàn)在，半導(dǎo)體制程工藝逼近極限，自從芯片進(jìn)入5nm時代，相比于此前40nm到28nm、28nm到14nm而言，現(xiàn)在芯片每縮小1nm，都是一個巨大的突破，晶體管的數(shù)量提升也越來越難，投入也越來越大，摩爾定律也開始放緩甚至進(jìn)入瓶頸期。

在這一背景之下，芯片廠商也開始從最初的性能之爭，轉(zhuǎn)移到體驗之爭之上，這才讓外界有了“擠牙膏”的感覺。

2030年，我們判斷(中國汽車)芯片的規(guī)模約300億美金，數(shù)量應(yīng)該在1000-1200億顆/年的需求量?！痹谌涨芭e行的全球智能汽車產(chǎn)業(yè)峰會(GIV2022)上，中國電動汽車百人會副理事長兼秘書長張永偉拿出了這樣一組數(shù)據(jù)：2022年中國的汽車智能化滲透率超過了30%，2030年該比例會達(dá)到70%。單車芯片數(shù)量目前是300-500個，到了電動智能時代將超過1000個，到了高等級自動駕駛時代會超過3000個。

“汽車芯片對最先進(jìn)的制程要求不高，目前(最主要的問題是)成熟制程的產(chǎn)能不足仍是常態(tài)。”張永偉說道。另一方面，隨著智能網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，更先進(jìn)的智能芯片領(lǐng)域存在的瓶頸也將越來越高。

張永偉表示，將來當(dāng)汽車的電子電氣架構(gòu)向集中式方向發(fā)展的時候，芯片的數(shù)量可能會減少，但是對性能、算力的要求會越來越高。也就是說，“成熟制程”的芯片能解燃眉之急，而智能芯片的制造是未來的技術(shù)關(guān)鍵。

軒元資本創(chuàng)始人王榮進(jìn)也指出，智能駕駛的算力要求隨著智能駕駛等級的提升而提高，芯片制程的要求則同步提高。

“現(xiàn)在汽車芯片國內(nèi)的供給度還不到10%，也就是每一輛汽車90%以上的芯片都是進(jìn)口的或者是在外資的本土公司手里面。這就決定了不論是小芯片，還是一些關(guān)鍵芯片、智能芯片，(伴隨著)未來的需求越來越大，它的瓶頸也越來越高?！睆堄纻フf道，目前不同品種汽車芯片自主率水平最高的不到10%，而最低的則低于1%，它們都需要擺脫進(jìn)口依賴。

針對不同功能的芯片的市場發(fā)展導(dǎo)向，在全球智能汽車產(chǎn)業(yè)峰會上，各界專家對此開展激烈討論。