本文系基于公開資料撰寫，僅作為信息交流之用，不構(gòu)成任何投資建議。3月24日，英特爾創(chuàng)始人、摩爾定律的創(chuàng)始人，戈登 · 摩爾先生，在夏威夷家中去世，享年94歲。圖片來源：芯榜1968年，戈登·摩爾和他老同事羅伯特諾伊斯一起創(chuàng)辦了一家芯片公司，幾十年來，這家小公司不斷成長，最終成為當(dāng)今最具影響力的芯片巨頭——英特爾。除了創(chuàng)辦英特爾，戈登·摩爾親手寫下的摩爾定律，早已被半導(dǎo)體行業(yè)的奉為圭臬。這些年來，在摩爾定律的指引下，集成電路行業(yè)發(fā)展從未停止腳步，一步步走到今天。01摩爾定律的誕生和意義1965年4月19日，摩爾應(yīng)《電子》雜志的邀請，在《電子》雜志創(chuàng)刊35周年之際，發(fā)表了一篇著名的論文，其 核心觀點(diǎn)是 ： 在未來十年，價(jià)格不變的前提下，最先進(jìn)的集成電路面積所能容納的元件數(shù)量將以約每年一倍的速度增加。這一理論后經(jīng)過略微修改，成為現(xiàn)在人盡皆知的：每過18個月-24個月，單位面積內(nèi)晶體數(shù)量翻倍，但是價(jià)格不變。50年以來，神奇的摩爾定律一直精確了預(yù)測著芯片制造工藝的發(fā)展，連戈登摩爾自己都對此驚訝不已，在2019年的一個視頻里，他直呼自己都沒有想到，現(xiàn)在的晶體管工藝尺寸已經(jīng)只有他預(yù)測的百分之一了。圖片來源：ASML的一個關(guān)于摩爾定律的采訪他本人的視頻曾經(jīng)有網(wǎng)友問我，為什么人類要花大把精力，投入天量的資源去做微縮晶體管尺寸這樣的事？從狹義上講，不斷微縮的晶體管尺寸，且同比例降低功耗，能提高集成度，可以改善功耗，提高性能，使得下一代芯片對比上一代有更大進(jìn)步，這是符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律。特別是現(xiàn)在大數(shù)據(jù)計(jì)算與大模型訓(xùn)練大行其道，對芯片算力提出更高的要求，畢竟現(xiàn)在計(jì)算量是指數(shù)級提高。從廣義上講，在電子的世界里，更小的晶體管帶來更高的集成度，更高集成度帶來更豐富的功能性和更強(qiáng)悍的性能，最終促進(jìn)集成電路行業(yè)的發(fā)展，而集成電路水平的不斷提高，帶動了整個電子行業(yè)的發(fā)展，解放并提高生產(chǎn)力，成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱。我們必須理解摩爾定律并不是死摳18個月內(nèi)晶體管是否能繼續(xù)微縮50%，而是要理解成其精髓——更高的集成度，帶來更強(qiáng)的性能，帶來未來的無限可能性。02摩爾定律是否已死？作為英特爾的死對頭英偉達(dá)，前幾天老黃還親口向世人宣布，英偉達(dá)的cuLitho計(jì)算光刻平臺會干掉4萬臺CPU服務(wù)器，讓計(jì)算光刻效率提升40倍。cuLitho是英偉達(dá)秘密研發(fā)四年，向芯片制造業(yè)甩出一枚技術(shù)“核彈”——通過突破性的光刻計(jì)算庫cuLitho，將計(jì)算光刻加速40倍以上，使得2nm及更先進(jìn)芯片的生產(chǎn)成為可能。全球最大晶圓廠臺積電、全球光刻機(jī)霸主阿斯麥、全球最大EDA巨頭新思科技均參與合作并引入這項(xiàng)技術(shù)。此話一出對CPU霸主的英特爾而言，像是又一場宣戰(zhàn)?；叵肴ツ?022年10月，英偉達(dá)的老黃親口表示摩爾定律早已死了，隨后英特爾CEO基辛格在13代酷睿處理器的發(fā)布會上回?fù)簦骸拔抑来蠹叶荚跔幷撃柖墒欠袼懒耍业拇鸢甘?，沒有！”盡管英特爾依然是這個世界上芯片制造能力最強(qiáng)的公司，不過，行業(yè)認(rèn)為英特爾已經(jīng)大不如以前了。自28nm HKMG工藝英特爾把全行業(yè)都帶到坑里去之后（ 金屬柵極用的是鋁問題巨多 ），英特爾在集成電路工藝制造上確實(shí)已經(jīng)不像以前能獨(dú)霸全球，三星，臺積電等公司的制造水平早已經(jīng)追上，甚至反超。而且從摩爾定律的角度考慮，隨著工藝演進(jìn)，每一代芯片的開發(fā)成本，設(shè)計(jì)成本，以及建廠成本，已經(jīng)如同滾雪球一樣越來越高，臺積電的2nm新廠的建廠投入折合人民幣已經(jīng)上千億元，堪稱是天文數(shù)字一般，這導(dǎo)致當(dāng)期晶體管成本早已經(jīng)不像從前那樣越來越便宜，而是越來越貴。不降反升的晶體管成本意味著摩爾定律早已難以為繼。 所以老黃說摩爾定律已死，這個說法也不能說他完全錯。但是筆者認(rèn)為，狹義的摩爾定律確實(shí)到盡頭，但是廣義的摩爾定律并不會消失，只要人類社會還在發(fā)展，科技進(jìn)步還是最重要的推動力，摩爾定律就不會消失，只是換個方式繼續(xù)前進(jìn)。03未來怎么發(fā)展？科技時(shí)代的無限，首先就是從高性能計(jì)算領(lǐng)域開始，畢竟計(jì)算機(jī)算力足夠強(qiáng)大的時(shí)候，就能讓人類不可能的完成的當(dāng)下不可能的工作。比如利用AI尋找創(chuàng)新藥，尋找新材料，預(yù)測未來天氣，計(jì)算模擬核聚變，宇宙物理學(xué)等等等，這種以前做不到的事情，都可以交給計(jì)算機(jī)去做。就理論而言，只要算力夠強(qiáng)，計(jì)算機(jī)能模擬出現(xiàn)實(shí)世界一切，也許有一天電影《黑客帝國》的情景會真的到來。當(dāng)然這僅僅是理論上。從現(xiàn)實(shí)上講，真要計(jì)算機(jī)把這些活都干了，你有兩個必然的條件：第一是足夠便宜的處理器帶來其算力，第二足夠多的電。顯然后摩爾時(shí)代對于集成電路而言，就是在提高性能和算力，和盡可能的降低功耗和成本。萬變不離其宗，本質(zhì)還是摩爾定律的追求的更強(qiáng)性能，更低成本，包括但是不限于單個晶體成本的降低，以及單個芯片的每瓦消耗能量后提供的計(jì)算力的增加。在愛爾蘭，僅僅70個數(shù)據(jù)中心就消耗了全國14%的能源 ，而有人預(yù)測到2030年全球的電力有30%-50%用于計(jì)算中心的能耗，包括芯片本身的以及給 它們散熱所需要的電力。04后摩爾時(shí)代的解藥之一——Chiplet當(dāng)然50%的電力用于數(shù)據(jù)中心略有些夸大，作者發(fā)了之后又把這個預(yù)測給刪了，他解釋道這基于Nature論文中的最壞情況推斷，但是這不夠嚴(yán)謹(jǐn)，還需要更多論據(jù)證明，所以先刪了。但是越來越夸張的能源消耗，并不是危言聳聽。到最后，高昂的電費(fèi)會成為懸在摩爾定律以及高性能計(jì)算中心頭頂?shù)倪_(dá)摩克里斯之劍。就目前而言所能看到，最可靠的解藥，也許就是Chiplet。筆者曾經(jīng)在另外一篇長文里系統(tǒng)的闡述了摩爾定律，后摩爾時(shí)代與Chiplet的關(guān)系和概念，各位可以再深入解讀一下：《》。如果我們再提煉并總結(jié)其Chiplet精髓含義，其實(shí)就一句話，利用Chiplet概念，我們在各種邏輯芯片，存儲芯片和特定功能的芯片（ 如DSP，DPU，F(xiàn)PGA ）中，以及制造它們的工藝，以及如何異構(gòu)架下集成它們這些問題上，找到一條能平衡P.P.A.F.C（ 功耗，性能，面積，功能性，成本 ）的方法。Chiplet不能解決所有問題，但是能解決一部分問題，不要過分夸大，或者貶低，我們需要的是正視行業(yè)發(fā)展規(guī)律。Chiplet并不是萬能的解藥，但它是當(dāng)下最 靠譜的解決方案之一。 （作 者：陳啟 啟哥有何妙計(jì) ）