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英特尔刚怼完三星和台积电NVDIA就站了出来

近几十年间,摩尔定律一直推动着半导体制造能力的进步,同时也带来了高科技领域的巨大飞跃。然而,近期关于摩尔定律已走到尽头的声音开始甚嚣尘上,为此英特尔也不得不出面辟谣。

讲到摩尔定律,我们首先来回顾下它的定义。摩尔定律是由英特尔创世人之一的戈登·摩尔于1956年提出,大致概况其核心含义为芯片上的晶体管数量每隔24个月将增加一倍。其经济学意义就是:按照特定节奏推动半导体制造能力的进步,我们就可以降低任何依赖于计算的商业模式的成本。

作为摩尔定律的提出者,英特尔自然一直践行着该定律。事实也是如此,半个多世纪以来,半导体行业一直按照摩尔定律来前进。然而,特尔从22纳米到14纳米再到10纳米的推出时间间隔都已超过24个月、甚至36个月,这似乎正在背离摩尔定律。与此同时,作为半导体芯片领域的另外两个强劲对手,三星和台积电都宣传已经投产10nm工艺,7nm也将接踵而至,而此时英特尔还只是在14nm阶段,行业质疑声也不短出现。

在这样的情况下,英特尔终于坐不住了,芯片制程方面的大咖集体亮相为摩尔定律正名。9月19日在北京举办的“英特尔精尖制造日”上,英特尔公司全球副总裁兼中国区总裁杨旭,英特尔公司执行副总裁兼制造、运营与销售集团总裁Stacy Smith,英特尔高级院士、制程架构与集成总监 Mark Bohr,英特尔公司技术与制造事业部副总裁、英特尔代工业务联合总经理 Zane Ball等众多高管纷纷出席,正式发布了其10nm制程工艺。一方面力证摩尔定律依然有效,另一方面怒怼了三星和台积电。

摩尔定律依然有效

“摩尔定律究竟是否会失效,答案是肯定不会。”英特尔公司执行副总裁兼制造运营与销售集团总裁Stacy Smith认为:“摩尔定律在不同层面上奠定了英特尔发展以及整个行业的进步。我们都知道,制造成本趋势是不断攀升的,如果晶体管体积不断微缩,事实上每个晶体管的成本是下降的。由下图可以看出,最后两个节点的成本下降幅度是高于历史趋势的。它证明什么?那就是摩尔定律仍然有效。虽然说14纳米到10纳米节点之间的时间已经延长,但是英特尔创新性地采用超微缩技术,创纪录地将晶片面积缩小了0.5倍以上,使得摩尔定律依然能够发挥经济效益,推动半导体产业向前发展。”

但是客观而言,物理极限终归会出现。对此,Stacy Smith认为:“有一天我们可能会达到物理极限,但目前还看不到终点。记得在1990年,当晶圆上的晶体管大小达到用以印刷它们的光的波长(193纳米)时,物理学界明确指出:我们不能再向前推进了。但是我们突破了那个挑战:我们使用掩模图形产生的干涉光栅进行印刷,开发了计算型光刻技术和多重曝光。回想起来,193纳米甚至称不上是减速带,我们目前的制程比当时还要小20倍。这得益于我们持续的创新。比如目前在14纳米制程中使用的鳍式场效应晶体管(FinFET)和超微缩技术(hyper scaling)。升级版的超微缩技术已应用在我们即将量产的10纳米制程,而得益于这一新的工艺突破,我们可以不断降低每百万晶体管的成本。”

对此,英特尔高级院士、制程架构与集成总监 Mark Bohr也表示:“如果你在20年前问半导体业内专家,他们会告诉你摩尔定律还能继续十年。如果你在10年前再问行业专家,他们还会说十年。现在你问我,我还是会回答十年。我们拿海平面打一个比方,你离海平线越来越近,但它还是不断往前推进的。”

总体而言,英特尔坚信摩尔定律依然有效,至少现在还看不到终点。面对制程工艺的挑战,英特尔寄予厚望的鳍式场效应晶体管和超微缩等技术,有望使得英特尔再次渡过难关。

怒怼三星和台积电

我们都知道,在半导体制程技术方面三星和台积电正在对英特尔发起强劲挑战。2014年英特尔推出14nm工艺之后,不到一年的时间三星也推出了其14nm工艺,而台积电也推出了16nm工艺。而在2016年底,三星和台积电后来居上,相继推出了10nm工艺,整整比英特尔提前了近一年时间。

英特尔刚怼完三星和台积电NVDIA就站了出来

英特尔刚怼完三星和台积电NVDIA就站了出来

“并不是所有的10nm就是真正的10nm。”英特尔高级院士、制程架构与集成总监 Mark Bohr表示:“对于制程节点上的乱象,更多是企业市场销售的策略。采用晶体管密度更适合准确反应制程工艺水平,从而厘清制程节点命名的混乱状况。英特尔在重要的制程创新方面领先整个行业至少三年。过去15年,英特尔在逻辑制程方面推出的所有重要创新均得到行业的广泛采纳。对于未来发展,英特尔也没有停下脚步,正在研究更多突破性技术,引领行业发展。”

对于制程节点命名方式,英特尔也提出用晶体管密度更加适合,具体公式为:

从重新定义制程节点命名,到列举10nm工艺性能和功耗对比,英特尔直接点名道姓,三星和台积电你们都不是真的10nm。可谓狠狠地怼了两大竞争对手,作为吃瓜群众正在期待三星和台积电如何回应。但是,先站出来的却是NVDIA。

NVDIA先站了出来

9月26日同样是在北京举办的GTC技术大会上,NVIDIA创办人兼执行长黄仁勋直接呛声英特尔:“摩尔定律已经终结,设计人员无法再创造出可以实现更高指令集并行的GPU架构,晶体管数量每年增长50%,但CPU的性能每年仅增长10%。”

这英特尔前脚刚宣布摩尔定律依然有效,NVIDIA就直接宣布摩尔定律已经终结,其中充满了火药味。

还是标志性黑色皮衣,黄仁勋高呼:“GPU才是全新的‘超级摩尔定律’,这也是整个行业一次千载难逢的机遇。”

据黄仁勋介绍,NVIDIA V100数据中心GPU配备有210亿个晶体管,性能较早前的NVIDIA Pascal架构P100 GPU提升了5倍,同时可提供相当于100个CPU的深度学习性能。这一性能的提升相较于摩尔定律对同一时期的预测提升了4倍。

在黄仁勋看来,GPU可以弥补CPU的不足,加速处理高强度计算负载。摩尔定律太老,太慢了……

在黄教主开启AI时代计算新纪元的雄心壮志之下,似乎看到了摩尔定律落寞的身影……

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