專家預(yù)言摩爾定律將在2020年失效

在日前舉行的《Hot Chips》大會(huì)上，發(fā)表專題演說的業(yè)界專家指出，預(yù)告“IC中可容納的晶體管數(shù)每隔18-24個(gè)月就會(huì)增加1倍，從而使性能也提升1倍”的“摩爾定律”(Moore’s Law)即將在2020年約7nm節(jié)點(diǎn)時(shí)走到盡頭。

隨著微影技術(shù)進(jìn)展停滯不前以及制程技術(shù)逐漸面臨限極限，業(yè)界的種種預(yù)測(cè)也越來越多。雖然業(yè)界有許多人都預(yù)期摩爾定律即將終結(jié)，但很少有人能夠提出深入且具說服力的解釋。

“對(duì)于時(shí)程的規(guī)劃，我認(rèn)為2020年將會(huì)是足以說摩爾定律已死的時(shí)間點(diǎn)，”致力于尋找后續(xù)新技術(shù)的美國國防部先進(jìn)研究計(jì)劃署(DARPA)微系統(tǒng)技術(shù)辦公室總 監(jiān)Robert Colwell指出，“你或許會(huì)說是2022年，但無論是發(fā)生在7nm或5nm節(jié)點(diǎn)時(shí)，它都是個(gè)大問題?！盧obert Colwell曾經(jīng)是英特爾 Pentium 處理器設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工程師之一。

他指出，過去三十年來，摩爾定律持續(xù)呈指數(shù)級(jí)成長(zhǎng)，速度從1MHz提升到5GHz，增加了大約3,500倍。相形之下，同一時(shí)期內(nèi)的智能架構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的最大進(jìn)展不過增加了50倍。

指數(shù)級(jí)成長(zhǎng)的終結(jié)通常由于本身無法持續(xù)自然地進(jìn)展。Colwell說，遺憾的是，這樣的機(jī)會(huì)并不多見。

“我并不指望未來30年還能在電子產(chǎn)業(yè)看到另一個(gè)3,500倍的速度提升，或許只有50倍吧！”遺憾的是，Colwell指出，“我認(rèn)為這個(gè)領(lǐng)域并沒有多余的錢可挹注于每年僅增加10%的一點(diǎn)好處。”

對(duì)于許多人還盲目地相信會(huì)找到另一個(gè)指數(shù)級(jí)成長(zhǎng)曲線以取代摩爾定律，Colwell也對(duì)其潑了一盆冷水，“我們或許能進(jìn)行一大堆的調(diào)整，但卻無法解決指數(shù)級(jí)的損失?！?BR>
DARPA列出多達(dá)30種可能取代摩爾定律主流 CMOS 技術(shù)的替代方案。Colwell說：“我個(gè)人認(rèn)為其中有兩、三種具前景的方案，但卻都不被看好?！?BR>
DARPA的微系統(tǒng)部門就有兩項(xiàng)資金充份的計(jì)劃，其一是以Upside程序探索近似運(yùn)算，另一個(gè)則是探索旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩器的影響，以解決部份方案在較低功耗時(shí)遭遇的問題。

Colwell還列出可改善芯片后CMOS技術(shù)的其它方式，包括3D堆棧、新架構(gòu)與應(yīng)用程序、新的開關(guān)技術(shù)、更好的人機(jī)接口，以及只是一般的創(chuàng)意行銷等。

Colwell提出了幾種具體情況，例如以千百個(gè)原子的層級(jí)打造組件。此外，“還有許多人機(jī)接口等，能找到更佳互動(dòng)方式的人就能取得成功。”

隨著摩爾定律逐漸接近尾聲，他表示，“最后將由經(jīng)濟(jì)因素決定摩爾定律的終止，而不是實(shí)體定律，所以看緊你的荷包吧！”

也就是說，推動(dòng)芯片持續(xù)向前進(jìn)展的新機(jī)會(huì)將會(huì)出現(xiàn)，因此，工程師們必須“隨時(shí)改變?cè)O(shè)計(jì)思維，但同時(shí)也計(jì)劃未來，因?yàn)橐磺幸巡粫?huì)太遙遠(yuǎn)了，”他說。

編譯：Susan Hong