IC觀察：從摩爾定律失靈談起

雖然如今最新工藝已發(fā)展到20nm左右，但業(yè)界普遍認(rèn)為摩爾定律到10nm左右將難再有效，半導(dǎo)體公司將何去何從？不同的半導(dǎo)體廠商有不同的選擇，但最后的結(jié)果應(yīng)是殊途同歸。

從芯片本身來(lái)講，TI認(rèn)為主要強(qiáng)調(diào)的是三個(gè)方面(3P)的革新，即Performance(性能)、Powerdissipation(功耗)和Price(成本)上的革新。首先，這三個(gè)方面其中任何一方面的革新，都會(huì)帶來(lái)大量的市場(chǎng)機(jī)會(huì)；其次，任何一項(xiàng)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)都會(huì)涉及到這三個(gè)方面；最后，任何一種應(yīng)用上的創(chuàng)新一定會(huì)要求芯片在這三方面有一個(gè)獨(dú)特的結(jié)合。雖然摩爾定律的發(fā)展的確會(huì)受工藝發(fā)展的影響，但是工藝只是推動(dòng)半導(dǎo)體革新的一個(gè)方面的因素，摩爾定律解決的是有關(guān)性能和成本的問(wèn)題，但不能解決功耗的問(wèn)題。另外，隨著SOC大行其道以及多核處理和系統(tǒng)優(yōu)化的問(wèn)題，摩爾定律起到的作用將會(huì)有限，而這時(shí)，需要通過(guò)其他的定律(如Amdahl定律)來(lái)推動(dòng)。Amdahl定律是指系統(tǒng)中某部件由于采用某種方式使系統(tǒng)性能改進(jìn)后，整個(gè)系統(tǒng)系能的提高與該方式的使用頻率或占總的執(zhí)行時(shí)間的比例有關(guān)。

而當(dāng)下市場(chǎng)需求的多樣化和復(fù)雜性對(duì)不同的產(chǎn)品也有差異化的需求，最重要的是公司的“定位”何如，不一定非得是最新工藝才能得以“成全”。比如賽靈思發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)就是與供應(yīng)鏈合作伙伴密切合作，在每個(gè)新工藝節(jié)點(diǎn)上率先推出首款可編程器件，充分利用更小型化器件的更大容量?jī)?yōu)勢(shì)，同時(shí)降低功耗和成本。賽靈思同臺(tái)積電通力合作推出一項(xiàng)高性能低功耗(HPL)工藝技術(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化了芯片設(shè)計(jì)的功耗，并充分利用設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件。因此，7系列FPGA能夠以前一代產(chǎn)品一半的功耗和成本實(shí)現(xiàn)與之匹敵的性能水平。而LATTICE也認(rèn)為，隨著時(shí)間的推移，市場(chǎng)趨勢(shì)仍將向著更小的工藝節(jié)點(diǎn)的方向發(fā)展，但這將是根據(jù)客戶的需要，而不是純粹技術(shù)的推動(dòng)。

事實(shí)上，現(xiàn)在28nm仍然非常昂貴，成品率低于可接受的水平。從成本和功耗方面來(lái)看，成熟和穩(wěn)定的65nm工藝節(jié)點(diǎn)將使大多數(shù)客戶獲益更多，這正是萊迪思為其客戶所提供的。只有當(dāng)更小的工藝節(jié)點(diǎn)技術(shù)穩(wěn)定下來(lái)，它們才可能成為適用于廣大客戶的可行的設(shè)計(jì)解決方案。

不論摩爾定律何時(shí)走到盡頭，半導(dǎo)體廠商如能構(gòu)建自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈，那隨市場(chǎng)“需求”的節(jié)拍將不會(huì)停止。