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摩爾定律的缺點是什麼

生活 更新时间:2024-08-22 19:13:43

摩爾定律的缺點是什麼(誰在加速摩爾定律的終結)1

就在幾天前,摩爾定律迎來其50歲的生日,相信業内相當的人和我們一樣,如果不是其時值50周年,摩爾定律似乎已被淡忘,至少在相關報道中,包括始終以摩爾定律為标準引領産業創新和發展的英特爾也是如此,而有關摩爾定律是否面臨終結的說法也是不絕于耳。其實任何一個定律都有它的适用性和生命周期,基于此,我們認為對于摩爾定律是否終結的讨論嚴格意義講是個僞命題,所以我們在此想讨論或者說業内忽略的是,摩爾定律為何會在過去和未來加速終結。

業内知道,摩爾定律有很多不同版本,大意是每十八個月(有一說法是兩年),半導體的功能會翻增兩倍,或同一大小芯片能放兩倍的運算單元,相同的成本能獲得兩倍的運算能力。摩爾定律并不是物理定律,隻是戈登·摩爾(Gordon Moore)對科技行業的觀察,因為科技公司競争激烈,要在行業中生存,隻有不斷研究創新,搶先推出比對手更快更好的産品,于是摩爾定律成為自我實現的預言。

從這個定律的内容可以看出,從主觀上講,技術和成本(經濟性)是決定摩爾定律能否延續的關鍵。但就像業内一直争論的,技術受限于相關半導體材料本身特質等因素(就是業内探讨的物理極限)的影響,研發和制造難度會越來越大,除非未來發現更新的可替代傳統半導體的材料。

其實關鍵的問題不在這裡,因為除了技術上的瓶頸,更大的阻礙是其成本或者說是經濟性。業内知道,每一代芯片工廠造價越來越貴,例如英特爾最新的14nm芯片工廠造價在50億美元左右。未來除了英特爾、台積電、三星等少數業界巨頭,恐怕沒有幾家企業有财力興建10nm以下的芯片工廠。之前推出一代新的芯片技術,都令芯片的計算成本下降,所以相關企業也樂于投放資源于新一代技術。下降趨勢在28nm到22nm節點時就已經出現,22nm的成本與28nm大抵相同,而14nm的成本預計會不跌反升。如此一來,相關企業因成本考慮,選擇停留在28nm或22nm技術,少了分攤14nm的開發成本,間接讓14nm芯片的造價更加昂貴,而這個問題在10nm隻會更嚴重。之前的IBM便是主要因為成本問題,把芯片工廠賣掉,退出了半導體制造行業。

如果聯系上述28nm到22nm節點出現下降的趨勢,及英特爾2008年底發布Nehalem架構之後,處理器的性能提升也同時放緩,且從2009年至2012年,桌面電腦每年的性能僅提升10%,而筆記本每年的性能僅提升16%,遠低于以往的每年60%的提升率的事實,不知業内是否注意到,這個時間段是智能手機和平闆電腦誕生和開始爆發性增長的階段,與此同時,傳統PC産業(摩爾定律體現最充分的産業)則開始出現下滑。那麼問題來了,在這個時間段,究竟是什麼原因導緻業内沒有按照摩爾定律的規律前行,甚至出現了減緩?

摩爾定律的缺點是什麼(誰在加速摩爾定律的終結)2

衆所周知,過去和現在,傳統PC産業一直是英特爾營收和利潤的主要來源,但由于以智能手機和平闆電腦為代表的移動互聯網的興起和發展,客觀上導緻市場對于傳統PC需求的疲軟,也就是間接延長了更換PC的周期。與此同時,英特爾開始加碼移動市場,而移動市場需求的場景又不是以芯片的性能為主,所以盡管英特爾打着性能優于對手(例如ARM架構)的旗号,但始終未能獲得業内和市場的認可,卻花費了大量的資金。

例如僅在去年,英特爾與智能手機和平闆電腦相關的移動部門就虧損了近40億美元,如果計算其前幾年在移動芯片市場的投入,其損失已達百億美元。這些無疑讓英特爾保持摩爾定律的發展節奏從經濟性上看變得很不劃算。所以從這個角度看,我們認為,英特爾是刻意在延緩摩爾定律的發展。畢竟支撐自己核心業務的PC疲軟,移動市場大量賠錢且又難以立足,一味地去延續摩爾定律既沒有市場價值也沒有商業利益。

與此同時,傳統PC産業中的微軟也開始将重心轉移至以智能手機和平闆電腦為代表的移動互聯網市場,并最終導緻業内所言的Wintel的“解體”。當然,我們這裡所說的解體,并非是指在雙方在PC産業分道揚镳,因為直到今天,在PC産業中,Wintel仍是最佳的組合,但其互動、互促的作用已經大大減弱。

熟悉PC的業内知道,之前英特爾和微軟每每發布新的芯片或者操作系統,都會帶動PC市場的升級,雙方達成了一緻的默契。但由于移動市場的發展,微軟與英特爾一樣面臨在移動市場的尴尬和拓展,而為了維持在PC市場的增長,微軟不得不降低自身操作系統對于硬件本身的要求,即新的操作系統的推出,不再像以往那樣需要新的芯片支持的新的PC,這無疑對于英特爾又是個間接的打擊,直至今天,微軟已經将最新的Windows10免費,更是讓市場對于更換PC的動力大降。

綜上所述,如果說技術和經濟性本身是摩爾定律本身未來可能面臨的延續的主觀因素,那麼作為一直推動摩爾定律前行的英特爾,在移動大潮來臨之時,傳統PC産業中的Wintel出于市場競争和商業利益的考慮,都有意或無意間從客觀的角度在加速摩爾定律的終結。

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