摩尔定律终有一死,但芯片能耗仍有1000倍降低空间

2018年三星、台积电将量产7nm工艺,未来的5nm甚至3nm工艺也露出了曙光,预计在2020年之后开始量产。多年来业界一直在追求半导体工艺不断降低线宽,不过在FinFET晶体管技术发明人胡正明教授看来,线宽微缩总有极限,可以从其他方面推进集成电路发展,比如能耗方面依然有1000倍的降低空间。

摩尔定律终有一死,但芯片能耗仍有1000倍降低空间

FinFET技术发明人

胡正明是美国加州大学伯克利分校教授,IEEE院士、美国工程院院士、中科院外籍院士,他是FinFET工艺的发明人,也是FD-SOI工艺的发明人,在半导体工艺上是权威人士。此前在出席兆易集成电路科技馆开馆仪式上,胡正明教授接受了中国电子报的采访,谈到了半导体技术的发展方向等问题。

“集成电路的发展路径并不一定非要把线宽越做越小,现在存储器已经朝三维方向发展了。当然我们希望把它做得更小,可是我们也可以采取其他方法推进集成电路技术的发展,比如减少芯片的能耗。这个方向芯片还有1000倍的能耗可以降低线宽的微缩总是有一个极限的,到了某种程度,就没有经济效应,驱动人们把这条路径继续走下去。但是我们并不一定非要一条路走到黑,我们也可以转换一个思路,同样可能实现我们想要达到的目的。”胡正明表示。

“任何一种产业技术发展到一定程度,成本都是不可能如以前的芯片产业那样持续呈指数级地不停降低下去。今后很可能芯片成本不再会像以前那样下降得那么快了,但是至少要做到成本不增加。”胡正明说。

从胡教授的表态来看,半导体工艺的线宽微缩总有一个极限,这也意味着指导半导体业界发展50多年的摩尔定律终归有失效的时候,目前公认的说法是3nm以下就不再起作用了。不过线宽微缩只是集成电路发展的一个方向,集成电路依然有别的突破口。

胡正明教授现在强调的是集成电路的功耗,认为这个方向上依然有1000倍的降低空间。试想一下,我们今天使用的高性能CPU、GPU的TDP功耗分别在65-95W、150-250W之间,别说降低1000倍了,哪怕未来几年降至1/10,这也是革命性的进步了。

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    当上帝赐给你荒野时,就意味着,他要你成为高飞的鹰
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