与时俱进 不断前行的半导体行业

　　熟悉处理器的用户肯定听说过摩尔定律，在半导体行业飞速发展的年代它就是科技进步的切实体现。但是与半导体市场和用户需求一同升温的还有处理器温度与功耗，最终由于种种原因，摩尔定律的内容实际上已经被彻底放缓。但是半导体行业并没有止步前行，而是在另一个方向上不断前行。

　　摩尔定律的意义

　　摩尔定律是由Intel创始人之一戈登·摩尔提出：集成电路上可容纳的晶体管数量，每隔两年便会增加一倍（图1）；而更多的晶体管使处理器性能提升幅度如何呢？“18个月会将芯片的性能提高一倍”，Intel一位CEO大卫·豪斯如是说。

　　图1

　　需要注意的是，定律原本适用于物理或者自然法则，而并不应该适用于半导体行业发展。摩尔定律最多只能算作一种观测或推测，由于源自Intel所以多年来不断被竞争对手比如AMD或者NVIDIA等厂商吐槽。不过尽管如此，摩尔定律的趋势确确实实持续了非常久的时间（图2），当时不少下游厂商仍乐观地认为摩尔定律将持续到至少2015年或2020年。也难怪，不断发展的半导体技术会成为用户不断更新设备的源动力，有利可图的厂商的乐观态度并不难理解。

　　图2

　　多种原因使发展放缓

　　然后事与愿违，到2010年国际半导体技术发展已经开始放缓；而前几年可以用飞速来形容的移动设备的更新增长也在2013年年底放缓。据业界乐观估计，之后的时间里晶体管数量密度预计只会每三年翻一倍。

　　这其中的原因是多方面的。首先在传统PC领域中央处理器方面，自从推出Core 2架构后Intel就逐渐将竞争对手AMD越甩越远，之后推出的酷睿i7、i5和i3系列更是一骑绝尘，不论是绝对性能和性能功耗比均优于同类产品（图3）。这直接导致自从酷睿二代Sandy Bridge小幅度更新后，之后Ivy Bridge和Haswell的升级幅度几乎可以忽略不计。目前桌面级i7当中主流最强的处理器当属i7-4790K（图4），如果将其和i7-2700K对比，你会发现不仅晶体管数量没有倍增，就连同频性能提升的幅度都十分有限。

　　图3

　　图4