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)定進展的指標,這在近年來受到了打擊。但它正在卷土重來,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)新日活動上說。“今天,我們預測我們將在未來十年保持甚至比摩爾定律更快。”
這是該公司的一個大膽聲明,該公司在過去五年左右的時間里一直在努力推進其芯片制造,并且在與其他兩家頂級芯片制造商臺灣半導體制造公司和三星的競爭者,丟去了其領導地位。這個聲明顯示,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)務注入新的活力。
嚴格來說,摩爾定律是 1965 年(1975 年有所更新)的觀察結果,即處理器上的晶體管數(shù)量每兩年翻一番。這不是物理定律,而是小型化經濟學的反映:通過改進制造,可以在芯片上構建更多電路,使它們更強大,并為下一輪創(chuàng)新提供資金。
但隨著研究和制造成本越來越高,小型化已經步履蹣跚。芯片元件達到原子級,功耗問題限制了時鐘速度,使芯片處理步驟保持同步。
因此,如今人們經常使用摩爾定律來指代性能和功耗的進步以及在芯片上更密集地封裝更多晶體管的能力。
不過,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內置在單個封裝中的硅片組成。“我們預計曲線的彎曲速度甚至會超過每兩年翻一番的速度,”他說。
如果這是真的,那將意味著英特爾有機會趕上競爭對手,Gelsinger 承諾的這一時刻將在 2024 年實現(xiàn)。英特爾努力從其 14 納米制造工藝轉向 10 納米工藝,而臺積電和三星則保持了更好的進展。
除了封裝,Gelsinger 還指出了他預計將有助于英特爾重新奪回其領導地位的兩項主要發(fā)展。首先是 RibbonFET,這項技術更廣泛地稱為全域柵 (gate all around) 或 GAA。它轉換晶體管,使電流在一堆薄帶狀半導體中流動,這些半導體完全被柵極材料包圍,柵極材料可以打開和關閉電流。
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汲取電力,同時連接到另一側的數(shù)據通信鏈路。今天的芯片試圖將這兩種功能塞進一側,增加了復雜性并限制了小型化。
同樣關鍵的是采用極紫外芯片制造設備,該設備使用較小波長的光將晶體管電路蝕刻到硅片上。升級極其昂貴,臺積電和三星在轉向 EUV 方面擊敗了英特爾,但升級簡化了制造,否則需要更多步驟。
英特爾還承諾將率先升級到高數(shù)值孔徑 EUV。這是英特爾計劃在 2024 年追趕之后,在 2025 年超越臺積電和三星的計劃的又一步。