经济学原理

全民科普超多干货摩尔定律已死英特


昨天(年9月19日),英特尔在北京搞了一个大活动——“英特尔精尖制造日”。我全程参与,概括来说:这是一个以正视听的大会!是一个干货多到爆的大会!是一个怒怼的大会!是一个诚邀的大会!

●首先,啪的一大嘴巴子,把“摩尔定律已死”的言论给官方干掉了!

“摩尔定律不再有作用了”是最近这些年不少媒体和厂商喜欢挂在嘴边的话,在很多人的脑海中,摩尔定律就是“每隔两年制程提升一代”。由于英特尔放缓了制程提升的速度,所以很多人就嚷嚷说“摩尔定律已死”、“摩尔定律已经失效”。不管这种言论是出于什么人或者厂商之口,不管是基于什么目的,但实际情况是,绝大部分人对摩尔定律究竟是什么并没有搞清楚!

在这次活动中,英特尔高层亲自出面“以正视听”!英特尔官方表示,关于摩尔定律正确的理解是:

英特尔联合创始人戈登·摩尔在半世纪前提出了摩尔定律,说的是“芯片上的晶体管数量每隔24个月将增加一倍”,而进一步解释,可以理解为“每代制程工艺(的进步)都要让芯片上的晶体管数量翻一番”,“晶体管单个成本将不断降低”。

摩尔定律进而成为半导体行业非常重要的一个经济学定律,按照特定节奏推动半导体制造能力的进步,我们就可以降低任何依赖于计算的商业模式的成本。

当今世界仅有几家公司有能力实现摩尔定律的效益。如今,实现全新的制程节点变得愈加困难,成本也更加昂贵。仅仅是把设备安装到已有晶圆厂中,就要花费70亿美元。这也意味着半导体制造业将继续整合——因为能承担得起推进摩尔定律成本的公司会越来越少。在此期间,有些厂商即使在新工艺下晶体管密度增加很少,或者根本没有增加,但它们仍继续为制程工艺节点取新名,结果导致这些新的制程节点名称根本无法体现位于摩尔定律曲线的正确位置。(反过来,它们还嚷嚷摩尔定律实效了。)

▲英特尔的重量级人物以数据正式解读摩尔定律并未失效,英特尔依然遵循这个定律,在每代制程提升时缩减晶体管体积,缩减微处理器的晶片面积,提升效能,降低成本

英特尔一直在推进摩尔定律!英特尔过去、现在与未来都是摩尔定律的引领者,摩尔定律不会终结。诚然,有一天我们可能会达到物理极限,但目前还看不到终点。记得在年,当晶圆上的晶体管大小达到用以印刷它们的光的波长(nm)时,物理学界就明确表示“我们不能再向前推进了”。但我们解决了问题,如今已进步了不少。英特尔通过发现挑战所在,各个击破,解决问题,不断突破各种障碍。英特尔一直要求自己前瞻三代制程,这意味着要提前看到7到9年后的技术。目前,我们已着眼7nm和5nm制程。在这些挑战中,英特尔矢志创新,生生不息。

●英特尔在重要制程创新方面领先整个行业至少三年

英特尔这次还明确提出:英特尔在重要制程创新方面领先整个行业3年。这个说法从何而来呢?空口无凭吗?NO!英特尔官方公开展示了数据进行佐证,来看看下面的数据吧:

▲这张图解读一下:英特尔总是领先竞争对手多年创造出新的技术,而这些技术在若干年后就为对手和行业所用了。比如45nm时使用的高K金属栅极技术,竞争对手在好几年后才开始使用。而英特尔在14nm制程上就开始使用的超微缩技术,竞争对手在今年的10nm制程上才会采用。

所以,上面这张图也就很好地印证了英特尔领导说的一句话▼

过去15年,英特尔在逻辑制程方面所有重要创新均得到行业的广泛采纳。英特尔在重要制程创新方面领先整个行业至少三年。

●10nm晶圆秀!并且,咱家的10nm相比对手真的更先进!

在这个活动中,英特尔还特意秀了自己的10nm晶圆,并重点进行了讲解,说明“咱家的10nm可是领先的!”在这里我挑选一些一目了然、大家看得懂的数据为大家分享。

▲左图是10nm的Canonlake晶圆——嗯,对,就是各位PC玩家正在期待的那个^___^。右图这个笑得很开心的小伙子是ARM总经理、副总裁兼合伙人GusYeung,他手里拿的是采用英特尔10nm制程的ARMCortex-A75处理器测试用晶圆。

一个晶圆有啥稀奇?晶圆的确不稀奇,稀奇的是10nm制程。另外,关于英特尔10nm制程的芯片,这里有一组官方数据(这次竟然没有保密协议?可能是忘记了吧,赶紧透露):

“相比之前的14nm,英特尔10nm可以提升25%的性能和降低45%的功耗(这里解释一下:45%的功耗降低指的是应用功耗,而非待机功耗。但英特尔高层也特意强调,这是一个典型值,并非每类芯片都如此);而未来增强版的10nm++制程产品,还可将性能再提升15%,或将功耗再降低30%。”

▲这两张图的意思是:同样是10nm制程,相对于竞争对手,英特尔的技术要先进得多。比如晶体管密度,英特尔是竞争对手的两倍。而且从制程进化历史来看,英特尔的领先优势是逐步扩大的。

知识恶补帖:

◆TSMC是啥厂商?全称是“台湾积体电路制造股份有限公司”。不熟?那“台积电”这个名字总很熟悉了吧^___^。

◆为啥没有AMD?不是竞争对手吗?答案是:AMD的处理器不是自己制造的。咱们这里讲的是生产和制造环节。

◆为啥有三星?它不是做手机的吗?错了,三星可是全球芯片制造大厂,除了像英特尔一样供应自家的需求,它的代工量也非常非常大,就连苹果手机的处理器包含最新的A11处理器都和它有关(实际上苹果的处理器都是自家设计,三星或台积电生产)。

▲你以为英特尔现在只是专注于10nm?或是如前文所述开始规划5nm?其实不止于此,看看这个图,英特尔已经开始了3nm的研究!(好多年前,英特尔的人就告诉过笔者:你们现在用的新处理器,其实英特尔实验室里三四年前就有了)。

●英特尔代工大门敞开!22FFL技术有优势

在精尖制造日活动中,一个重要的议题就是介绍和(向合作伙伴)推荐英特尔的代工业务及优势。这里我简单说说22FFL技术——这是英特尔在代工领域将主打的优势制造技术。

▲如此大的市场,英特尔自然不会放弃,而且从各种层面来看,扩大代工规模都是好事情

▲英特尔22FFL制程的晶圆

自从年发布代号为IvyBridge的处理器(上市是年)以来,英特尔一直在量产22nmFinFET(鳍式场效应晶体管);随着年底代号为Broadwell的处理器发布(年初上市),第二代14nmFinFET也开始量产。基于多年22nm/14nm的制造经验,英特尔推出了称为22FFL(FinFET低功耗)的全新工艺。该工艺提供结合高性能和超低功耗的晶体管,及简化的互连与设计规则,能够为低功耗及移动产品提供通用的FinFET设计平台。

与先前的22GP(通用)技术相比,全新22FFL技术的漏电量最多可减少倍。22FFL工艺还可达到与英特尔14nm晶体管相同的驱动电流,同时实现比业界28nm/22nm平面技术更高的面积微缩。

22FFL工艺包含一个完整的射频(RF)套件,并结合多种先进的模拟和射频器件来支持高度集成产品。借由广泛采用单一图案成形及简化的设计法则,使22FFL成为价格合理、易于使用、可面向多种产品的设计平台,与业界的28nm的平面工艺(Planar)相比在成本上极具竞争力。

▼专访形态的知识大补帖▼

英特尔公司技术与制造事业部副总裁英特尔晶圆代工业务联席总经理ZaneBall先生在专访中提到:

●除了晶圆制造,我们在代工方面还有一个优势是一站式服务,除了晶圆本身之外,我们还有非常先进的封装和测试,可以打包成一个整体交付给客户,这实际上是一种更强更优质的服务。

●另外,英特尔在制造能力方面有一个特别大的优势,叫做“精确复制”,我们全球很多工厂,可以保证生产出来的东西完全一致,一样的标准,一样的流程和一样的质量,所以,我们可以灵活工厂来为客户服务,而不用担心不同工厂的质量和效率等问题。

●就芯片代工而言,我们目前主要的精力是在网络、入门级移动设备和物联网这三个领域。

英特尔公司全球副总裁兼技术与制造事业部逻辑技术开发部联席总监白鹏先生在专访中提到:

●我们欢迎各种客户都来找我们进行代工,我们有健全的措施保证客户的机密不被包括英特尔其他部门在内的竞争对手获得,这对于代工行业来说,对于一个有诚信的国际企业来说是最基本同时也是最重要的要求。

●扩大代工规模对英特尔有很多好处,一方面可以挣钱,另一方面,代工规模的扩大,也有助于成本的进一步降低,甚至可以降低英特尔自己产品的成本,所以我们对代工业务的心态是非常开放和积极的。中国市场的芯片需求量日益增多,所以我们也非常期待在中国市场有所表现。

(END)

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