摩爾定律是英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登摩爾 (Gordon Moore) 提出的衡量處理器穩(wěn)定進(jìn)展的指標(biāo),這在近年來(lái)受到了打擊。但它正在卷土重來(lái),英特爾首席執(zhí)行官 Pat Gelsinger周三表示。
“摩爾定律仍然有效,” Pat Gelsinger在公司的在線創(chuàng)新日活動(dòng)上說(shuō)。“今天,我們預(yù)測(cè)我們將在未來(lái)十年保持甚至比摩爾定律更快?!?/p>
這是該公司的一個(gè)大膽聲明,該公司在過(guò)去五年左右的時(shí)間里一直在努力推進(jìn)其芯片制造,并且在與其他兩家頂級(jí)芯片制造商臺(tái)灣半導(dǎo)體制造公司和三星的競(jìng)爭(zhēng)者,丟去了其領(lǐng)導(dǎo)地位。這個(gè)聲明顯示,英特爾愿意為奪回其地位而奮斗,并試圖為低迷的處理器業(yè)務(wù)注入新的活力。
嚴(yán)格來(lái)說(shuō),摩爾定律是 1965 年(1975 年有所更新)的觀察結(jié)果,即處理器上的晶體管數(shù)量每?jī)赡攴环?。這不是物理定律,而是小型化經(jīng)濟(jì)學(xué)的反映:通過(guò)改進(jìn)制造,可以在芯片上構(gòu)建更多電路,使它們更強(qiáng)大,并為下一輪創(chuàng)新提供資金。
但隨著研究和制造成本越來(lái)越高,小型化已經(jīng)步履蹣跚。芯片元件達(dá)到原子級(jí),功耗問(wèn)題限制了時(shí)鐘速度,使芯片處理步驟保持同步。
因此,如今人們經(jīng)常使用摩爾定律來(lái)指代性能和功耗的進(jìn)步以及在芯片上更密集地封裝更多晶體管的能力。
不過(guò),Gelsinger 指的是傳統(tǒng)定義,指的是處理器上晶體管的數(shù)量——盡管處理器可以由多個(gè)內(nèi)置在單個(gè)封裝中的硅片組成?!拔覀冾A(yù)計(jì)曲線的彎曲速度甚至?xí)^(guò)每?jī)赡攴环乃俣?,”他說(shuō)。
如果這是真的,那將意味著英特爾有機(jī)會(huì)趕上競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,Gelsinger 承諾的這一時(shí)刻將在 2024 年實(shí)現(xiàn)。英特爾努力從其 14 納米制造工藝轉(zhuǎn)向 10 納米工藝,而臺(tái)積電和三星則保持了更好的進(jìn)展。
除了封裝,Gelsinger 還指出了他預(yù)計(jì)將有助于英特爾重新奪回其領(lǐng)導(dǎo)地位的兩項(xiàng)主要發(fā)展。首先是 RibbonFET,這項(xiàng)技術(shù)更廣泛地稱為全域柵 (gate all around) 或 GAA。它轉(zhuǎn)換晶體管,使電流在一堆薄帶狀半導(dǎo)體中流動(dòng),這些半導(dǎo)體完全被柵極材料包圍,柵極材料可以打開(kāi)和關(guān)閉電流。
其次是英特爾的 PowerVia,更廣泛地稱為背面供電。這為芯片制造增加了新的處理步驟,但意味著晶體管從一側(cè)汲取電力,同時(shí)連接到另一側(cè)的數(shù)據(jù)通信鏈路。今天的芯片試圖將這兩種功能塞進(jìn)一側(cè),增加了復(fù)雜性并限制了小型化。
同樣關(guān)鍵的是采用極紫外芯片制造設(shè)備,該設(shè)備使用較小波長(zhǎng)的光將晶體管電路蝕刻到硅片上。升級(jí)極其昂貴,臺(tái)積電和三星在轉(zhuǎn)向 EUV 方面擊敗了英特爾,但升級(jí)簡(jiǎn)化了制造,否則需要更多步驟。
英特爾還承諾將率先升級(jí)到高數(shù)值孔徑 EUV。這是英特爾計(jì)劃在 2024 年追趕之后,在 2025 年超越臺(tái)積電和三星的計(jì)劃的又一步。