現在一臺iPhone的計算處理能力甚至比當年 NASA 登月計劃的主計算機還要高!
這得益于摩爾定律的提出和發(fā)展。自1965年英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人Gordon Moore提出摩爾定律至今,這個定律已經推動了持續(xù)50年的科技發(fā)展。
有人說,摩爾定律已經成為一個純技術問題,不再重要。還有人說,除了某幾個特定領域,遵循摩爾定律已沒有意義。更有人說,摩爾定律已死。
真相究竟是什么?摩爾定律還有沒有未來?摩爾定律之后將是什么?即將于11月17-18日舉辦的2018年未來科學大獎頒獎典禮暨F²科學峰會,有幸邀請到了UCLA(加州大學洛杉磯分校)Subramanian Iyer和Jason WOO兩位國際大師,一起談談“摩爾定律的終結”這點事兒。
大師:Subramanian和Jason
誰是Subramanian Iyer?
誰是Jason WOO?
加州大學洛杉磯分校的電子工程系的半導體領域是世界上的佼佼者,這次峰會更是請到了兩位標志性的人物Subramanian Iyer和Jason WOO進行主題演講分享,他們既有產業(yè)界的經驗,又精于研究。
Jason Woo被譽為器件大師,是IBM faculty development award獲得者。Jason WOO是加州大學洛杉磯分校電子工程學系教授兼副主任,CMOS研究實驗室負責人,電氣電子工程師學會(IEEE)院士。
在今年美國西部半導體展會上,Jason Woo表示一直在考慮將MRAM或ReRAM作為閃存的替代方案,AI為采用新興內存與不同材料的交叉架構開辟了新的亮點,可用于實現更多的線性模擬微縮,就像可編程的憶阻器一樣。
加州大學洛杉磯分校教授Subu Iyer同樣是傳奇一般的人物,是半導體工藝大師,開發(fā)了世界上第一個SiGe技術基地HBT,擁有70多項專利。Subu Iyer畢業(yè)于印度理工學院,1981年取得UCLA電子工程系博士學位。Subu Iyer畢業(yè)后加入了IBM先后四次獲得IBM杰出技術貢獻獎,還是2012 IEEE Daniel Noble新興技術獎章獲得者。
2015年,Iyer回到母校UCLA任教,研究大規(guī)模異質互聯(lián),并建立了異質集成與性能進化中心。他現在目標是使用封裝技術來實現“More than Moore”,把異質互聯(lián)芯片模塊數量提升到數十個甚至上百個,而且去掉封裝,把所有的芯片直接裝在板上。
摩爾定律的終結?
2018年6月,臺積電宣布,7納米制程已大量生產,5納米制程預計2019年初風險性試產。在今年蘋果發(fā)布的新手機iphoneX中,其中A12芯片正是采用的臺積電7納米工藝。
在摩爾定律這條道路上,實際情況不容樂觀。伴隨Global Foundries宣布放棄7納米技術的研發(fā),目前7納米戰(zhàn)局中只剩下英特爾、三星和臺積電三家邏輯芯片制造商。
那么未來計算效能如何提升?
除了以臺積電為代表的企業(yè)繼續(xù)沿著摩爾定律,繼續(xù)向7納米以下探索,更多研究則轉向其他路徑。目前以系統(tǒng)級封裝(SIP)為代表的功能多樣化方案是一種主流思路,這些方案主要著眼于增加系統(tǒng)集成的多種功能,即不是一味追求縮小特征尺寸和提高晶體管密度。Subramanian Iyer教授的志向就是使用封裝技術(SIP)來實現“More than Moore”。
與此同時,探索第二條路線定制加速器,依靠優(yōu)化的多核架構提升性能也成為必然。于是在2005年之后,CPU的頻率不再增長,性能的提升主要依靠多核架構:雙核、四核、六核。圖靈獎獲得者John Hennessy預言,未來計算機架構團隊縱向整合的時代即將復興。
摩爾定律的終結也帶來了“新”的機會可能。隨著物理、數學、化學、生物等新發(fā)現和技術突破,新原理、新材料、新器件與電路的新結構都在向新的方向發(fā)展,從而建立新形態(tài)的信息科學技術及其產業(yè)。比如全新架構的系統(tǒng)芯片、生物分子等全新結構芯片以及量子計算機等等。
除此之外軟件行業(yè)也將迎來新時代,包括更高效的編程語言、編譯系統(tǒng)和應用設計。值得一提的是,在摩爾定律勢微的趨勢下,對終端計算能力沒有過高要求的云計算將成為一種必然選擇。
對于摩爾定律終結這個話題,未來論壇科學委員會委員、普林斯頓大學李凱教授在接受媒體采訪時曾表示,談論摩爾定律的終結已經20年了,可總能找出一種辦法繼續(xù)做下去,人的想象力和創(chuàng)造力是很大的。
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