來(lái)源 ：科技行者

作者 ：Leila

▲ 戈登·摩爾

戈登·摩爾這個(gè)快90歲的老爺子,，看到今天的英特爾在推出10 納米制程工藝的時(shí)候，一定很欣慰,，英特爾還經(jīng)過(guò)了半個(gè)多世紀(jì)之后,，還在按照摩爾定律一步一步的走下去，并用實(shí)際行動(dòng)證明：摩爾定律沒(méi)有死,，在第四次工業(yè)革命到來(lái)的時(shí)候,，依然有效。 

這些年我們一直追隨的摩爾定律 

1965年4月19日,，《電子學(xué)》雜志（Electronics Magazine）第114頁(yè)發(fā)表了摩爾（時(shí)任仙童半導(dǎo)體公司工程師）撰寫(xiě)的文章《讓集成電路填滿(mǎn)更多的組件》,，文中語(yǔ)言的說(shuō)道，當(dāng)價(jià)格不變時(shí),，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,，約每隔12個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍,。 

戈登·摩爾的發(fā)現(xiàn)不基于任何特定的科學(xué)或工程理論,，只是真實(shí)情況的影射總結(jié)。硅芯片行業(yè)注意到了這個(gè)定律,，沒(méi)有簡(jiǎn)單把它當(dāng)作一個(gè)描述的,、預(yù)言性質(zhì)的觀察,，而是作為一個(gè)說(shuō)明性的，重要的規(guī)則,，整個(gè)行業(yè)努力的目標(biāo),。半導(dǎo)體行業(yè)為了保證所有的下游公司都能保持一致，所發(fā)布的預(yù)期技術(shù)及轉(zhuǎn)型路線圖也都是圍繞摩爾定律來(lái)建立的,。 

隨著時(shí)間的遷移,，戈登·摩爾也隨著可獲取的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在1975年的時(shí)候,，講定律中的翻倍時(shí)間修改為24個(gè)月,。 

在后來(lái)的30年時(shí)間里，簡(jiǎn)單的幾何比例縮?。ㄊ剐酒纤性骷絹?lái)越?。┚捅ＷC了穩(wěn)速的收縮，驗(yàn)證了摩爾的預(yù)測(cè),。到了2000年,，顯然幾何比例到頭了，但是各種技術(shù)手段的發(fā)明使得該行業(yè)的發(fā)展跟上了摩爾定律的步伐,。在90納米時(shí),，應(yīng)變硅發(fā)明了；45納米時(shí),，增加每個(gè)晶體管電容的分層堆積在硅上的新材料發(fā)明了,；22納米時(shí)，三柵極晶體管的出現(xiàn)保證了縮小的步伐,。 

摩爾定律也在不斷的遇到挑戰(zhàn),，甚至全球最知名的學(xué)術(shù)刊物《自然》雜志在2016年也曾發(fā)表文章說(shuō)，摩爾定律真的到頭了,。 

《自然》發(fā)表的這篇文章也不是空穴來(lái)風(fēng),，因?yàn)橛⑻貭栐?jì)劃2016年推出14納米Skylakes的縮小版——10納米Cannonlake處理器跳票了。直到今天,，英特爾才把它拿到了眾人面前,。 

今天：摩爾定律依然奏效 

那么，今天亮相的英特爾Cannonlake 10 納米還在遵循摩爾定律嗎,？英特爾公司執(zhí)行副總裁兼制造,、運(yùn)營(yíng)與銷(xiāo)售集團(tuán)總裁Stacy Smith給出了肯定的回答。 

在英特爾,，摩爾定律已經(jīng)在不同層面上奠定了英特爾的發(fā)展以及整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步,。晶體管密度貫穿了英特爾的發(fā)展歷程，晶體管密度一直以來(lái)都在快速提升，英特爾每一代新的晶體管技術(shù)都會(huì)帶來(lái)一個(gè)巨大的突破,，這就是摩爾定律的原動(dòng)力,。 

其實(shí)，在英特爾發(fā)展的每一個(gè)節(jié)點(diǎn),，晶體管數(shù)量都會(huì)增加一倍,，14納米和10納米制程技術(shù)都創(chuàng)了歷史紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)平常制程工藝的更高的晶體管密度,。制造成本正常的趨勢(shì)是不斷攀升,，如果成本攀升但是晶體管微縮，事實(shí)上每個(gè)晶體管的成本是下降的,，可以看到最后兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本下降幅度是高于歷史趨勢(shì)的,。這就證明了摩爾定律仍然有效。 

Stacy Smith強(qiáng)調(diào),，英特爾賣(mài)的不是晶體管而是成本,。要做到這一點(diǎn)，英特爾要么讓晶片的尺寸不變,，然后加入更多的性能和功能的晶體管,，要么把晶片的尺寸縮小。遵循摩爾定律,，就意味著英特爾在降低成本的同時(shí),，提高性能、增加功能,。成本數(shù)據(jù)證明,，摩爾定律也在推動(dòng)成本的下降，保證摩爾定律未來(lái)持續(xù)有效,。 

如上圖所示,，每個(gè)晶體管的成本隨著新一代的制程技術(shù)的誕生不斷地下降，節(jié)點(diǎn)之間時(shí)間在延長(zhǎng),，對(duì)于英特爾、對(duì)于整個(gè)行業(yè)都是這樣,，摩爾定律仍然能夠帶來(lái)同樣的效益,，因?yàn)橛⑻貭柕奈⒖s技術(shù)正在進(jìn)一步發(fā)展。 

“盡管從22納米,、14納米,、10納米制程技術(shù)可能中間的時(shí)間更長(zhǎng)，但是14納米和10納米的晶體管密度都超過(guò)了以往的制程技術(shù),，每一代我們邁出的步伐都在加大,，這樣可以保證摩爾定律為我們指出的歷史趨勢(shì)?！盨tacy Smith這句話給10納米Cannonlake的問(wèn)世給出了解釋,。 

Stacy Smith所提到的,，保證摩爾定律得以延續(xù)的技術(shù)核心，就是英特爾超微縮技術(shù),。 

如上圖,，14納米和10納米制程芯片，虛線指的是正常的摩爾定律的微縮尺寸,。但是在圖中看到,，超微縮技術(shù)的力量是非常強(qiáng)的，超微縮技術(shù)能夠讓14納米和10納米上的晶片面積縮小了0.5倍以上,。 

這種情況下,，帶來(lái)的直接的成本節(jié)省。 

這是22納米和14納米產(chǎn)品的成本曲線,。第一個(gè)用新制程技術(shù)的產(chǎn)品,，成本肯定會(huì)高一些。但是第二個(gè)產(chǎn)品的成本就會(huì)出現(xiàn)甜頭,，左邊是22納米的Ivybridge和Haswell,，Haswell的22納米制程是英特爾最優(yōu)化成本的一個(gè)產(chǎn)品。 

同樣的成本趨勢(shì),，從Broadwell到Skylake,，Skylake和Haswell的成本非常類(lèi)似。如果做一個(gè)比較,，KabyLake 的成本比Haswell要低一些,。 

在成本類(lèi)似的情況下，KabyLake有比Haswell的晶體管數(shù)量多了8億個(gè),，所以KabyLake全新更高類(lèi)級(jí)的產(chǎn)品,，成本因?yàn)榧軜?gòu)的完善仍然遵循摩爾定律來(lái)實(shí)現(xiàn)降低，所以摩爾定律仍然是一種真理的存在,。 

這里展示的是PC處理器每晶體管的加權(quán)平均成本,。從2004年開(kāi)始的每個(gè)晶體管的成本，正如剛才的摩爾定律曲線一樣,，這張圖能夠充分展示踐行摩爾定律帶來(lái)的好處,，盡管每個(gè)節(jié)點(diǎn)在拉長(zhǎng)，但是仍然能夠獲得很多優(yōu)勢(shì),，以及每個(gè)技術(shù)的優(yōu)化,。 

拜摩爾定律所賜，英特爾的財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)也是一個(gè)有力的說(shuō)明,。英特爾在不同領(lǐng)域的產(chǎn)品都是居于領(lǐng)先的位置,，同時(shí)還有60%的利潤(rùn)提升，摩爾定律仍在生效。 

當(dāng)然,，英特爾也不否認(rèn),，半導(dǎo)體業(yè)界，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品路線圖在挑戰(zhàn)摩爾定律,。 

Stacy Smit用這樣一張圖標(biāo)來(lái)直面這個(gè)問(wèn)題,。圖中，藍(lán)線代表英特爾,，橙線是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,。英特爾是按照摩爾定律在推動(dòng)14納米制程技術(shù)，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的曲線明顯偏離了摩爾定律,。 

也許有人會(huì)說(shuō),，人家的10納米已經(jīng)有了，而英特爾與之平行的還是14納米產(chǎn)品,。

但是仔細(xì)研究過(guò)就會(huì)明白,，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手10納米的制程技術(shù)的晶體管密度只相當(dāng)于英特爾14納米制程晶體管密度，英特爾呼吁業(yè)界,，制程技術(shù)應(yīng)該以實(shí)踐來(lái)作為度量方式,，而不是只局限于命名。 

最后,，英特爾想證明摩爾定律有效的最強(qiáng)有力話語(yǔ),，就是10納米晶圓的正式問(wèn)世。 

▲ 英特爾公司執(zhí)行副總裁兼制造,、運(yùn)營(yíng)與銷(xiāo)售集團(tuán)總裁 Stacy Smith發(fā)布10納米晶圓