摩尔定律被吹响死亡号角后 芯片行业该如何励精图治？

　　下个月，摩尔定律这一全球半导体行业自上世纪60年代起就一直遵循的原则将被吹响死亡的号角，而这也意味着信息技术革命的终结。

　　摩尔定律是一种推测而来的经验法则：

　　一颗微处理器芯片上的晶体管数量每两年左右将会翻倍，而这通常意味芯片性能也随之提升一倍。

　　这项定律中所述的指数发展规律不仅在70年代~90年代的家用电脑发展史中得到了印证，而且在当今互联网、智能手机、汽车、冰箱、恒温器等等行业的发展中也不例外。

　　不过这一切并不是必然的：以芯片业为例，在每一个发展阶段中，软件开发人员都会为消费者提供对现有芯片性能充分压榨的应用，带动消费者对性能提升的需求，进而促进芯片制造商们加紧研发性能更为强悍的下一代芯片设备以满足需求。

　　不仅如此，自上世纪90年代以来，半导体行业每两年就会公布一份研究路线图来保证业内数以百计的制造商和供应商与摩尔定律的步调一致。往大了说，整个家用电脑行业之所以能够有条不紊的沿着定律前行很大程度上也归功于这种路线图的统一规划。

　　虽然芯片商们希望能够继续沿着摩尔定律的轨道前行，但硅处理器的物理瓶颈是早晚都要面临的问题。

　　随着越来越多的硅电路集成到这么一小块区域里，两年一翻倍的发展定律已经开始出现滞缓。目前高端的微处理器已经达到了14nm的工艺级别，这一数字已经小于绝大多数病毒的体积。预计在未来十年内，硅处理器就会达到其物理极限。

　　“即使是在整个行业不断努力研发突破的前提下，我们也还是会在20年代初期达到2~3nm的芯片工艺极限。”

　　——“路线图”组织 主席 Paolo Gargini

　　而如果再进一步缩小工艺大小的话，电子的行为将会受到量子的不确定性所影响，使得晶体管变得不再可靠。尽管研究工作一直在进行中，但目前并没有能够确定的硅技术继任者。

　　半导体行业在下月将公布接下来一段时间的研发路线计划，但值得注意的是，这是组织首次不再以摩尔定律为基调制定路线图。作为替代，此次将会遵循所谓的“超摩尔战略”（the More than Moore strategy）：不再以芯片技术驱动应用发展，而是以应用需求为驱动力。

　　小到智能手机，大到超算、云数据中心，未来将以它们的需求为核心决定芯片的发展。这些芯片将成为新一代的传感器、电源管理电路和其他所需的硅设备，未来的计算将越来越趋于移动化。

　　但这样一来，统领电子行业50余年的摩尔定律也将被打破。美国半导体产业协会(SIA)已经代表业内所有主要的美国公司表示，在下月的报告发布之后，它将不再参与路线图的制定，未来该协会将转而进行自己的研究和发展议程。

　　然而摩尔定律的结束并不意味着技术发展的终结。

　　“每个人都纠结于路线图实际上到底意味着什么。其实，我们可以类比一下飞机业：虽然波音787并不比上世纪50年代的波音707飞得更快，但它们绝对是两架不同时代的飞机——波音787的技术创新就在于全电子操控以及碳纤维机身。这也将会是未来PC业的发展趋势，技术上的创新绝对不会停止，但它将会以更加微妙和复杂的形式来实现。”

　　——爱荷华大学 计算机科学家 Daniel Ree