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当“硅”已走到尽头,我们又该用什么去维系摩尔定律?

 2013/8/6 19:08:32    程序员俱乐部  我要评论(0)
  • 摘要:英文原文:IsSiliconDead,orCanWeExpectMoreFromMoore’sLaw?近50年,技术变革的速度一直遵循着摩尔定律。随着芯片上的晶体管数量每1.5-2年增加一倍,我们计算设备的性能在飞速的提升,许多之前无法实现的功能也变得可能。将摩尔定律做为过去50年技术和经济发展的驱动力也并不夸张,然而如今摩尔定律的维持已成为一个巨大的挑战。近日AMD解释了将晶体管从28纳米过渡到20纳米的巨大难度,而Intel即将离职的CTO也承认摩尔定律或许只能再维持2
  • 标签:什么 我们

  英文原文: Is Silicon Dead, or Can We Expect More From Moore’s Law?

  近 50 年,技术变革的速度一直遵循着摩尔定律。随着芯片上的晶体管数量每 1.5-2 年增加一倍,我们计算设备的性能在飞速的提升,许多之前无法实现的功能也变得可能。

  将摩尔定律做为过去 50 年技术和经济发展的驱动力也并不夸张,然而如今摩尔定律的维持已成为一个巨大的挑战。近日 AMD 解释了将晶体管从 28 纳米过渡到 20 纳米的巨大难度,而 Intel 即将离职的 CTO 也承认摩尔定律或许只能再维持2-3 代这一事实。然而客户对计算效率及成本效益的需求却从未间断,这给芯片的设计和生产造成了巨大的压力,而今似乎已经达到了芯片厂商的极限。

  基于这些挑战,关于“摩尔定律能维系到何时”以及“减缓创新和经济发展后的影响”的辩论也多了起来。似乎每星期都会有一篇文章去预测摩尔定律失效的时间、“Moore Stress”在生产成本增加上的作用力(因此,会带来更高的设备开销)以及针对这一改变的新的工具和创新。

  芯片&挑战

  当下,我们已到了一个关键的转折点:1,寻找现有流程中可以使用的新解决方案继续维持摩尔定律;2,寻找基于硅的替代品,不仅要快,而且要更小、更有效及具备更低的成本。

  2015 年半导体市场的预测将会达到 4300 亿美元,巨大的利益驱使芯片提供商不停的改进计算性能,而类似 silicon-germanium (SiGe)、indium phosphide(InP)及 gallium nitride (GaN)这些基于高成本的化合替代物却符合不了更小、更快、更便宜的标准。另一些替代方案仍然基于R&D模式,但是在证明可用性之前显然也不堪大用。更重要的是,这些技术中大部分都需要在设计和软件上做变化;同时还需要重组现有的生产设备,这样的方案显然符合不了低成本的需求。

  硅,再见?

  即使发展到现在这个情况,硅也不是一无是处。在单芯片上已经证实了整合电子学和光学的可能,机构已经可以将高性能电子原件整合到一个类似硅的密度。这种整合对比当下混合方案在密度、可靠性、功耗上都存在巨大优势,而成本也明显低于其它方案。

  此外,虽然量子计算仍处于初期阶段,但是不排除其有推动摩尔定律的可能;该方案基于当下相同电路的电子板,通过对自旋量子点(quantum dot spin qubits)进行读取数据的晶体管实现。不能排除这种组合成为下一代的主要创新点,并且成为未来计算和通信系统的基线。通过在芯片内部使用光学,光量子不仅可以通信,同样还可以使用他们的量子属性。

  目前催化下一代技术革新的解决方案仍未确定,但是可以确定的是基于硅的时代随时都可能结束。

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