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跨入知天命之年:英特爾不能再靠摩爾定律打天下

2018-07-21
關鍵詞: 英特爾 芯片

據(jù)The Verge報道,英特爾今天迎來知天命之年,對于它來說,這是一個重要的里程碑。與其他公司相比,英特爾更是芯片的同義語。了解英特爾的人,都應當知道摩爾定律——過去半個世紀以來,它一直推動著英特爾不斷向前發(fā)展。


摩爾定律——出自英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾(Gordon Moore)之手——意指:每兩年芯片中集成的晶體管數(shù)量就會翻一番。但在摩爾最初發(fā)表在《電子學》雜志上的論文中,他的預測是,在1965-1975年這10年之間,芯片中集成的晶體管數(shù)量約每年會翻一番。后來在1985年發(fā)表的修訂版論文中,摩爾把晶體管數(shù)量翻一番的時間改為了2年。

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英特爾Sandy Bridge芯片


無論是否是故意的,摩爾定律及其制定的芯片發(fā)展節(jié)奏,一直是英特爾本身的一個核心部分。英特爾——其實也就是計算產(chǎn)業(yè)——的發(fā)展節(jié)奏一直是由它確定的。最近數(shù)年,英特爾確立了tick-tock芯片發(fā)布策略,一年發(fā)布更小架構尺寸(集成的晶體管數(shù)量增加)的芯片,隔年發(fā)布架構相同的改進版芯片。


令人遺憾的是,摩爾定律開始不那么奏效:晶體管尺寸已經(jīng)相當小了(英特爾目前在開發(fā)10納米制造工藝——一種原子級的尺寸),物理學定律已經(jīng)開始阻礙芯片的發(fā)展。雖然縮小晶體管尺寸并非完全沒有可能,但進一步縮小晶體管尺寸(晶體管數(shù)量也會相應增加)的速度將大大放慢,而且成本也越來越高昂。


芯片的發(fā)展速度已經(jīng)開始放慢。2015年,時任英特爾CEO的科再奇(Brian Krzanich)表示,“最近兩次技術升級已經(jīng)表明,我們的節(jié)奏接近2年半而非2年?!庇⑻貭柕?0納米工藝已多次跳票,目前預計10納米工藝芯片發(fā)布時間是2019年,標志著技術升級間隔將超過3年。

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英特爾第八代酷睿芯片


英特爾已經(jīng)發(fā)布了一代14納米+芯片(Kaby Lake R)和一代14納米++(Coffee Lake)芯片,它們都基于上一代架構,致力于提升電池續(xù)航時間和增加集成的內(nèi)核數(shù)量,而非增加晶體管數(shù)量。


雖然業(yè)內(nèi)提出針對這一問題的多種解決方案——其中包括創(chuàng)新性的新型晶體管、使用新材料、甚至考慮全新的計算機工作原理,但最終都會碰壁。


無論喜歡與否,英特爾都在發(fā)生變化。英特爾錯過了以智能手機興起為代表的新一波計算浪潮,不得不面對高通驍龍系列芯片稱霸手機領域的局面,自己在智能手機領域幾乎沒有什么立足之地。


另外,在未來數(shù)年,Spectre和Meltdown漏洞的幽靈將繼續(xù)揮之不去。AMD和高通等對手則卷土重來,在桌面和服務器領域試圖挑戰(zhàn)英特爾霸權。甚至有傳言稱蘋果可能在考慮開發(fā)自己的計算機芯片。在科再奇因與屬下關系不正常而下課后,英特爾還需要選聘一名能繼往開來的新任CEO。


人們可能這樣認為,在英特爾最需要它的時候,摩爾定律掉鏈子了。


不過,這未必一定是壞事。更慢的節(jié)奏,使得英特爾有更多時間對現(xiàn)有架構進行優(yōu)化,最近卷土重來的AMD等公司將有更多時間趕超,推動市場競爭。最終,這會讓所有人受益。


但這意味著未來英特爾必須求變、向前發(fā)展,而非僅僅依賴連綿不斷的迭代周期。這一點在英特爾第八代酷睿芯片上已經(jīng)初見端倪,四核和六核處理器成為了臺式機和筆記本標配:借助并行多核處理技術,充分挖掘現(xiàn)有技術和晶體管數(shù)量的潛力,而非一味地提升原始處理能力。


今年早些時候史無前例的英特爾-AMD合作,催生出CPU-GPU混合芯片——集英特爾酷睿處理器與AMD Radeon顯卡芯片于一體。英特爾以一種全新方式利用現(xiàn)有處理器技術,提供更高的性能和延長筆記本電池續(xù)航時間,而無需再與摩爾定律和分子物理學“死嗑”。


可能不會是目前,或甚至未來10年內(nèi),但摩爾定律遲早會失效。下一步的技術——或英特爾未來50年(不再依靠摩爾定律)的技術,可能會再次改變計算領域。


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