数据洪流下,摩尔定律的经济效益仍将持续?

2018-08-29 18:32:53 来源:EEFOCUS
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“过去几十年,信息产业的发展经历了一个过程,从大型计算,到个人计算,再到手机这类移动终端带来的场景计算,再往前一步就进入了智能计算时代。”近日,在南京举办的CCIC集成电路技术达摩论坛上,英特尔中国研究院院长宋继强如是说。

进入计算的多样性时代,将以数据为中心而不是设备
智能计算时代的一大特点是计算的多样性,计算设备的类型和用户的数量级已达到相当规模。这其中离不开芯片产品的功劳,因为芯片产品越来越小,尤其在无线连接芯片不断扩展到更多的终端设备中后。这种多样性让我们无法定义一个主流的计算类别,而公共的特点是大家都在产生各种数据,数据都在经历先被采集,要么被存储要么被传输,然后都要经历分析、增值的过程。宋继强表示,“所以为什么说英特尔是一个以数据为中心的公司,而不是以某一个设备类别为中心,就是这个道理。因为数据的整个生命周期才是我们要服务的,我们不但服务于某一个具体的设备类别,而且以数据为中心,构成了我们整个的芯片战略。”

 

英特尔中国研究院院长宋继强


智能计算,尤其谈到5G、无人驾驶时代的智能计算,通用计算、通讯、AI计算和存储尤其是非易失性存储被视为英特尔芯片战略的四大核心。  


在AI计算部分,宋继强介绍,英特尔公司的布局是从传统通用处理器,到深度学习用的神经网络芯片,以及涉及到量子计算的超大规模并行计算全部覆盖,都可提供芯片产品支持。


数据通信方面,英特尔也提供端到端的支持。包括移动终端的调制解调器,到云端的CPU、FPGA产品。


存储部分,英特尔在3D NAND和3D Xpoint技术上的投资我们有目共睹。

“这些集合起来,我们有信心为这种万物互联、端到端的方式提供全面芯片支撑”,宋继强表示。

摩尔定律的经济效益仍将持续
作为“摩尔定律”的缔造者,英特尔公司当前无疑面临很大的挑战,即半导体工艺演进到14nm以下,摩尔定律似乎正在放缓,也有很多业内人士喊出“摩尔定律已死”。究竟,摩尔定律是已经走到尽头?还是将以其他方式继续延续?对此,宋继强给出了他的解读。“对于英特尔来讲,摩尔定律主要讲的是每18到24个月,芯片上晶体管集成的密度会翻番,价格会下降一半,它其实是一个有关价格和集成度的说法,它没有提到性能。”

 


而关于性能,需要补充另两条法则,登纳德缩放波拉克法则。登纳德缩放提出,如果能够把晶体管的特性和体积加以缩放,让他变小,频率就可以升高,功耗效率也可以提升,这样可以得到更好的功耗性能比;波拉克法则是关于架构方面的,如果芯片的设计复杂度增加一倍,它的性能会得到√2倍的提升。补充了这两条后,就构成了一个以用户价值为核心的闭环,才是大家通常理解的摩尔定律。

在宋继强看来,像处理器的主频,以及涉及到系统性能方面的问题,大家都会归因于摩尔定律,但其实可能是登纳德缩放或波拉克法则的问题。


他表示,“摩尔定律的经济效益还是会继续存在,虽然速度不会像以前那么快。”而支持其论点的论据有以下几点。

第一,CMOS半导体的缩放技术,还是会继续,现在还远没有到物理极限。现在的困难主要在于如何可以大批量、高精度的把它制造生产出来。

 

第二,新的3D工艺技术,以及一些新的功能和材料,比如铁电体,这些新功能确实有好的特性,但目前没有一个可以作为CMOS的替代品。需要通过异构的方式把它们整合起来,再加上一些新的算法、数字信号处理模块、清晰的处理架构来获得性能上的提升。
    
宋继强肯定的提到,从之前已经投产的工艺技术到现在的10nm,通过采用几种新的方法,已经看到了比较好的良率。明年我们可以有高良率、大批量的10nm的产品推出。通过10nm工艺积累了很好的经验后,7nm工艺的走向也会非常好。


第三,还可以增大硅片的面积,从300毫米增加到450毫米。虽然晶圆面积的提升会增加单一晶圆的成本,但因为获得了更多芯片数量,综合计算下来,单个芯片的价格还是在继续下降。

第四,也可以把多种不同工艺节点的技术,通过一种MIX & MATCH (混搭)的方式结合在一起,即一种多芯片封装的形式。宋继强特别强调它SoC不同,SoC是用同一工艺制程实现把不同的IP、模块集成为一个芯片,混搭则是把不同制程下的芯片放到一起,将它封装集成起来。


这样做的好处,宋继强表示,可以对不同的设备种类做适配。因为万物互联时代,没有一个单一的设备类别是主流的,而是有多种。这种混搭方式是快速灵活的满足这种多样性的最好方法。
 

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高扬
高扬

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