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昨天官宣这件事之后,华为麒麟芯片的未来技术迭代引起了广泛讨论,我从有点专业但不完

昨天官宣这件事之后,华为麒麟芯片的未来技术迭代引起了广泛讨论,我从有点专业但不完全内行的角度想来谈谈这件事。昨天有不少人争论,韬定律和统治半导体行业几十年的摩尔定律到底是什么关系?韬定律是不是摩尔定律的附属或子集?其实看完网络的很多回答,我更愿意认为:摩尔定律是韬定律的子集,或者说摩尔定律是二维版的“狭义”韬定律。
人类发展半导体技术至今,摩尔定律由于前瞻性提供了非常深刻的行业洞察,它不是一个客观公理,而是基于行业技术发展趋势给出的预测。由于晶体管性能需求不断提高,想要进一步增强性能表现,提高密度、增加单位面积晶体管数量成为了理所当然的设计思路。然而现实问题是,随着晶体管尺寸不断逼近物理极限,单靠这一路径提高性能变得更加困难,一方面是成本快速上涨,更少企业有能力平摊尺寸迭代的研发费用,另一方面晶体管尺寸不断缩小将带来不可避免的漏电和其他负面效应。
而韬定律正是以期走出尺寸死循环的新方向:既然最终的目的是提高晶体管性能,那么就要从真正提升性能的参数本质入手,电路和器件中存在无数寄生参数导致的延迟和时序控制问题,既然是要提高信号之间的流通效率,而目前从2D转向2.5D甚至3D已经逐步成为趋势,不妨更加大胆一点,像虫洞一样让Logic部分从二维逐渐转向三维,从而大大降低走线延迟和各种寄生影响。当然这其中可能设计从EDA到架构设计再到工艺全流程的重新开发,特别是涉及散热等技术的同步突破(显然三维折叠的思路可能会让产热更加集中和复杂),但相比于死磕尺寸微缩而言,时间微缩无疑是真正的未来。
说摩尔定律是二维版的“狭义”韬定律,是因为我觉得这两个定律的最终目的都是提升晶体管性能,而韬定律并没有完全排除摩尔定律的尺寸微缩(我们还可以看到,华为还在同步推进尺寸微缩提升晶体管密度的逐渐演进,但已经位于次要位置),而是将降低器件时间常数作为最终目标来优化芯片和电路,本质上讲,摩尔定律的尺寸微缩带来的也是韬定律所期望看到的结果。但摩尔定律只看到了尺寸这一参数,没有从更宏观和开阔的角度去展开,当然在工艺高速发展的过去,它并没有任何问题,但新的行业难题已经需要有更领先的新的指导方向了。