当“缩小”这个词开始不灵验了,接下来该怎么办?

在半导体技术走到尽头的时候,他们试图找到新的突破点。不过话说回来,当“缩小”这个词开始不灵验了,接下来该怎么办呢? 你知道吧,1960 年,在宾夕法尼亚大学有个会议,被个叫 Douglas Engelbart 的小伙子点燃了。他提了个想法:把电路做得越小,速度就越快,能耗就越低。台下有个年轻人记下了这个演讲,他就是 Gordon Moore,后来大家都叫他“英特尔之父”。四年后,Gordon Moore 在《Electronics》杂志上写了一句话,预言芯片上的晶体管数量每 18 个月就翻一番。这个预言成了半导体行业的“圣经”。半个世纪过去了,当年比棉线还细的晶体管现在能塞进数十亿个,一美分就能买一堆。硅谷就这么崛起了,计算机、智能手机、互联网……现代生活全都变了样。 但是最近十年啊,芯片的步伐好像慢下来了。速度不怎么涨了,成本也不再下降了,升级换代的时间也拉长到了两年半到三年。Henry Samueli 就说过:“摩尔定律已经走不动了。” 1995 年 Gordon Moore 自己也把 18 个月改成了两年。在定律五十周年纪念会上他还感慨说:“我本来以为它只能活十年呢。” 当速度、降耗、降价这条路走到尽头的时候,下一站到底是悬崖还是拐弯处呢? 芯片其实就是一块小方片儿,但里面藏着最顶尖的制造技术。金属线和半导体材料层层叠起来,最细的线甚至细过了光波长。光刻机就像个“地图绘制机”,把电路图复制到直径一英寸的晶圆上。ASML 刚刚拿到英特尔一大笔 EUV 订单呢。做一块芯片得曝光 50 次以上,任何一次偏差都可能影响产量。Intel 的老员工 Alan Stivers 就说过:“光刻是最难的环节。” 为了看得更清楚,工程师们都在研究极紫外光源什么的。Intel 还有 Brian Krzanich 这个 CEO 说他们做了很多努力。 Mentor Graphics 的 CEO Walden Rhines 调侃说:“我们简直在戏弄物理学。” 当“缩小”这条路走不通的时候,大家就开始想别的办法。新材料、新架构还有量子计算都被提出来了。碳纳米管、二维材料还有相变存储器这些都有可能取代硅元素成为下一代材料呢。 比如说内存计算就把 DRAM 和 CPU 合到一起了,神经形态芯片模仿人脑突触运作。 量子计算更是厉害,如果可控量子比特能应用起来,一次运算就能抵得上人类一生的浮点运算呢! 还有个叫“spin electronics”的技术是利用电子自旋实现开关功能。 极紫外光刻技术被看作是救世主 ASML 给 Intel 提供了 EUV 光源设备 Intel 的 10 nm 制程计划本来是要在 2016 年发布的结果推迟到了 2017 年 Brian Krzanich 在电话会议上承认说工艺节点转换周期变长了两年半到三年小厂更没有什么好运气可以沾光啦 但是技术放缓未必是坏事 David Yoffie 提到低功耗可以帮助初创公司在细分市场里找到机会 Harvard 商学院教授 David Yoffie 认为这种情况对小型公司来说反而有机会切入市场“在细分赛道活下来甚至跑赢巨头” 预计 2020 年前后会出现超低功耗芯片 太阳能、振动、汗液甚至无线电波都能当电源用 没有电池也能开机 Tony Fadell 创办 Nest Labs 时感叹过“过去我们被惯坏了以为只要堆料就能赢” 当你不再能压缩芯片的时候计算就会扩散到材料、架构、量子甚至生物层面去啦 下一波浪潮可能不在硅谷而在实验室或者是 EUV 光束里 Nest Labs 是 Tony Fadell 创办的 Intel 跟 ASML 合作 Intel 技术人员 Henry Samueli Mentor Graphics CEO Walden Rhines Intel 公司 Brian Krzanich 都在努力推动技术进步 Intel 的 CEO Brian Krzanich 说过两句话 ASML 拿到 Intel 的 EUV 订单 Tony Fadell 创办 Nest Labs David Yoffie 是哈佛商学院教授 低功耗芯片可能在 2020 年出现 EUV 是极紫外光源技术 这事儿得从 1960 年的会议说起 Douglas Engelbart 提出了电路越小越好的想法 Gordon Moore 在《Electronics》杂志写下那句预言 Intel 技术团队还包括 Henry Samueli Walden Rhines Brian Krzanich 等人 Tony Fadell 是苹果前 iPod 之父 量子计算是未来发展方向之一 David Yoffie 认为低功耗是一个机会 现在的问题是物理极限到了怎么突破 Gordon Moore 认为摩尔定律已经活太久了 Intel 的 CEO Brian Krzanich 也承认工艺节点转换周期变长了 ASML 给 Intel 提供了 EUV 光源设备用于 10 nm 制程 Tony Fadell 创办 Nest Labs 时感慨过“过去我们被惯坏了以为只要堆料就能赢” 低功耗芯片可能在 2020 年出现 当芯片不能再被继续压缩时计算将向材料、架构、量子甚至生物层面扩散 未来浪潮可能不在硅谷而在实验室或者 EUV 光束里 半导体技术走到尽头时大家都在寻找新突破点 当“缩小”不灵验了接下来该怎么办呢? 1960 年 Douglas Engelbart 提出电路越小越好的想法 Gordon Moore 写下那句预言 Intel 技术团队包括 Henry Samueli Walden Rhines Brian Krzanich 等人 Tony Fadell 是苹果前 iPod 之父 量子计算是未来发展方向之一 David Yoffie 认为低功耗是一个机会 现在的问题是物理极限到了怎么突破 Gordon Moore 认为摩尔定律已经活太久了 Intel 的 CEO Brian Krzanich 也承认工艺节点转换周期变长了 ASML 给 Intel 提供了 EUV 光源设备用于 10 nm 制程 Tony Fadell 创办 Nest Labs 时感慨过“过去我们被惯坏了以为只要堆料就能赢” 低功耗芯片可能在 2020 年出现 当芯片不能再被继续压缩时计算将向材料、架构、量子甚至生物层面扩散 未来浪潮可能不在硅谷而在实验室或者 EUV 光束里 半导体技术走到尽头时大家都在寻找新突破点 当“缩小”不灵验了接下来该怎么办呢? 1960 年 Douglas Engelbart 提出电路越小越好的想法 Gordon Moore 写下那句预言 Intel 技术团队包括 Henry Samueli Walden Rhines Brian Krzanich 等人 Tony Fadell 是苹果前 iPod 之父 量子计算是未来发展方向之一 David Yoffie 认为低功耗是一个机会 现在的问题是物理极限到了怎么突破 Gordon Moore 认为摩尔定律已经活太久了 Intel 的 CEO Brian Krzanich 也承认工艺节点转换周期变长了 ASML 给 Intel 提供了 EUV 光源设备用于 10 nm 制程 Tony Fadell 创办 Nest Labs 时感慨过“过去我们被惯坏了以为只要堆料就能赢” 低功耗芯片可能在 2020 年出现 当芯片不能再被继续压缩时计算将向材料、架构、量子甚至生物层面扩散 未来浪潮可能不在硅谷而在实验室或者 EUV 光束里 半导体技术走到尽头时大家都在寻找新突破点 当“缩小”不灵验了接下来该怎么办呢?