Intel資深專家解讀32納米之后的摩爾定律

Win7之家（ afsion.com.cn）：Intel資深專家解讀32納米之后的摩爾定律

業(yè)界熟知的摩爾定律是由英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登·摩爾（Gordon Moore）提出來的。

其內(nèi)容為：集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會增加一倍，性能也將提升一倍，當(dāng)價(jià)格不變時(shí)；或者說，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個(gè)月翻兩倍以上。這一定律揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度。（其日期隨后經(jīng)過修正，由“每18個(gè)月”改為“每兩年”）

而如今已進(jìn)入32nm時(shí)代，不久，又會引來22nm時(shí)代，在飛速發(fā)展的科技面前又該如何理解這個(gè)定律呢？

由英特爾主辦的全球IT界高水平的技術(shù)論壇活動——2010英特爾信息技術(shù)峰會(Intel Developer Forum, IDF)，將于4月13至14日在北京國家會議中心舉行。這是IDF連續(xù)第4年在中國首發(fā)。本屆IDF以“智領(lǐng)先機(jī)，共創(chuàng)明天”為主題，旨在抓住智能計(jì)算和個(gè)性化互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代機(jī)遇，揭示產(chǎn)業(yè)發(fā)展脈動，攜手合作伙伴引領(lǐng)創(chuàng)新，搶占復(fù)蘇增長之先機(jī)。

英特爾技術(shù)與制造事業(yè)部高級院士、制程架構(gòu)與集成部門總監(jiān)馬博(Mark T. Bohr)在此次峰會前，撰寫了這篇博文，與中國讀者分享32納米制程之后的摩爾定律發(fā)展趨勢。

以下為博文譯文：

2009年11月，英特爾宣布，基于全新一代32納米邏輯技術(shù)的英特爾微處理器已全面投入批量生產(chǎn)。對于制程開發(fā)和芯片設(shè)計(jì)工程師團(tuán)隊(duì)來說，這是一個(gè)振奮人心的里程碑。從研究階段到批量生產(chǎn)，這項(xiàng)創(chuàng)新的、極具挑戰(zhàn)性的技術(shù)讓他們付出了多年的心血和精力。但是，摩爾定律是一個(gè)殘酷無情的 “監(jiān)工”。就在最新技術(shù)剛剛投入生產(chǎn)，您認(rèn)為可以暫時(shí)停下腳步好好休息一下時(shí)，您會發(fā)現(xiàn)，下一代技術(shù)在兩年后就要按時(shí)推出，再過兩年又一代新技術(shù)……

通過簡單地縮小垂直尺寸和水平尺寸來開發(fā)新一代晶體管技術(shù)的時(shí)代早已過時(shí)。取代 “傳統(tǒng)”形式的技術(shù)升級，現(xiàn)在我們必須連續(xù)開發(fā)新材料和新結(jié)構(gòu)，提供更小的尺寸，滿足人們對高密度、高性能和低能耗的要求。

在130納米時(shí)代，銅制互連材料取代了鋁制互連材料，顯著降低了電阻。在90納米時(shí)代，我們發(fā)明了應(yīng)變硅晶體管，大幅提升了性能。 

在45納米時(shí)代，我們引入了革命性的高k金屬柵極晶體管，不僅提升了性能，還降低了漏電能耗。

在32納米時(shí)代，我們引入了第二代高k金屬柵極晶體管，在性能和低能耗方面又向前邁進(jìn)了一大步。

不久，我們將迎來22納米時(shí)代。這種趨勢會延續(xù)下去嗎?我們能繼續(xù)發(fā)明新材料和新結(jié)構(gòu)，繼續(xù)縮小晶體管尺寸嗎?或者，摩爾定律會發(fā)生改變或者發(fā)展速度會逐漸放緩嗎?

摩爾定律發(fā)展和晶體管尺寸收縮并未顯露出任何速度放緩的蛛絲馬跡，但卻表現(xiàn)出了一些改變的跡象，這對于消費(fèi)者和大型數(shù)據(jù)中心來說都是一件好事。英特爾總會按時(shí)發(fā)布新一代制程技術(shù)，而且是每兩年發(fā)布一次，周而復(fù)始。英特爾第一批32納米產(chǎn)品首次發(fā)運(yùn)時(shí)間，距離第一批45納米產(chǎn)品問世整整兩年，而且早于行業(yè)中的任何其它廠商。我們正按部就班準(zhǔn)備將22納米技術(shù)投入生產(chǎn)，預(yù)計(jì)相關(guān)產(chǎn)品于2011年下半年生產(chǎn)就緒。

英特爾研究院擁有許多新穎的晶體管和互連技術(shù)創(chuàng)新方案，包括III-V族材料、多柵極晶體管、3D堆棧等等。畢竟，不是所有研究階段的構(gòu)想都能進(jìn)入生產(chǎn)階段，但是好的構(gòu)想肯定可以付諸實(shí)施。晶體管升級的目標(biāo)正在調(diào)整，以更好地滿足當(dāng)今的市場需求。新一代微處理器的首要目標(biāo)不再是實(shí)現(xiàn)很高的運(yùn)行頻率，而是提供更高的性能和更低的能耗。無論是用于小型手持設(shè)備還是用于大型數(shù)據(jù)中心的芯片，芯片升級的主要方向都是實(shí)現(xiàn) “高能效”。于是，方向已經(jīng)發(fā)生了些許改變，而且技術(shù)選擇也非常不同，但是推動摩爾定律向前發(fā)展所帶來的價(jià)值和興奮感，卻絲毫未減。