这就是台积电、三星碾压国内芯片制造企业的秘密:我只需要保持制程工艺领先你一到两代,就能让你汤都喝不到,只能闻味儿。现在好了,摩尔定律如果失效,台积电、三星利用代际差碾压国内芯片制造企业的竞争策略将失效,一旦中芯国际获得和巨头们并跑的机会,就可能抢到华为、苹果的芯片订单,经营进入良性循环。届时,芯片代工领域将由现在的两强争霸,变为群雄纷争,一举扭转国产芯片的被动局面。

据说摩尔定律即将失效以后芯片性能还能提升嘛?

科学爱好者报到。摩尔定律展示的是信息技术、计算机性能提高的速度,它并不是物理定律,甚至只是一个猜测。摩尔定律接近失效,意味着人类的芯片技术发展遇到瓶颈了。其实这很正常,无论生物进化还是社会科技发展都会遇到类似阻力,比如体型限制,比如周期性经济危机。人有得是办法,此路不通,大不了咱们寻找个旁路嘛,反正最后能到罗马就是了。

作为一个《三体》铁粉,我看到这个问题后便想起了关一帆的“亨利”号小飞船。陷入黑域,光速降低后,普通计算机已经无法使用了,于是他们启动了飞船上的备用计算机:神经元计算机。在原著中,神经元计算机运行速度慢得令人崩溃,我不这样认为,它应该很快速很智慧。而且我预感,技算机技术突破量子效应障碍的希望,也许就在我们自己的脑袋里。

人的大脑擅长处理破碎、模糊、变化的信息,有很强的灵活性。未来,当大脑意识、思维的原理被破解,人类就可以模仿人脑的模式研制新型的计算机了。人的大脑约有140亿个神经元,10亿个神经键。但大脑中化学信号传递得非常慢,每秒三四米,只和走路速度差不多。但即便这样,当我们全力思考时,我们大脑的运算速度仍然能相当于一台每秒运算一千亿次的电脑,靠的就是与计算机完全不同的“并行处理模式”。

当芯片工艺制程进入到2nm节点之后,摩尔定律还会如何继续?

问题会牵扯到如何看待摩尔定律。一般来说,摩尔定律是集成电路上可以容纳的晶体管数目,大概18个月增加一倍。这种说法比较偏向与技术方面,或者说有些物理定律的意味。前段时间看到报道,台积电预计在2014年会投产2nm,但2nm之后会如何还没有具体消息。从一些业内人士的看法和一些物理学家的观点来说,2nm已经到了物理极限。

那么很有可能摩尔定律就会在2nm之后消失。不过也有另外一个方向,比如更换材料。自己记得很早之前就有消息说,有一些研究机构做到了1nm,只是没有量产。目前到2nm还有时日,到时候如果新技术成熟,那么摩尔定律大体上还是会延续下去。除了以上的角度,摩尔定律还有另外一个更为偏向成本的考量,大体上是:运算性能每隔18个月提升一倍,或者价格降低一半。

这种说法更多和价格相关。目前无论是手机,还是电脑,芯片的价格还是比较高昂的,如果价格进一步下探,那么芯片的使用范围也会进一步扩大。目前都在说万物互联什么,其背后就需要廉价的芯片。比如,如果目前手机性能的芯片可以以非常低的成本放到各种各样的物件上,将会给各种物件儿带来和以往完全不同的功能,搞不好以后随便买个杯子,里边都带一个芯片。

无论如何看待摩尔定律,摩尔定律能够持续还是要看有没有用回顾下PC的不断进展的过程,每当性能有些过剩的时候,就会有新的应用出现,比如微软的系统更新,各种游戏更新,浏览器的功能增加等等。这些有实际需求的应用带动着具体产品的进展,进而让摩尔定律产生效果。如果功能停滞,即便从技术的角度来说,晶体管数量可以不断增加,也没有人原因去这么做。

芯片已发展到2nm,摩尔定律会失效吗?芯片技术无法突破了吗?

2nm,2纳米,相当于2乘10负9次方米。2nm芯片是指光刻机每次曝光时留下介质层的间距,不是指整个芯片大小只有2nm。例如如果用7nm的光刻机,要实现2nm的芯片,需要最少曝光4次。摩尔定律:是指当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。

这一定律揭示了信息技术进步的速度。尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪,摩尔定律仍应该被认为只是观测或推测,而不是一个物理或自然的法则。预计到2020年(今年)之后,随着光刻机技术的提高,摩尔定律将被颠覆,也许6-8个月或者更短4-6个月,芯片可容纳的元器件的数目就会翻一倍。从理论上说,可以做到1nm的芯片或者更小,但是成本会成倍增加。

摩尔定律说硅基芯片的物理极限是7nm,为什么台积电还能做出5nm的芯片?

摩尔定律指的是在价格不变的情况下,芯片上可容纳晶体管数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。从当前芯片制造来看,要实现摩尔定律,芯片制造工艺必须不断提升。工艺节点从90nm、65nm、40nm、28nm、16nm到现在的7nm,芯片厂家不遗余力地减小晶体管栅极宽度来达到工艺的升级,但到了7nm之后,晶体管的漏电问题越来越严重,单纯靠减少晶体管栅极宽度的方法已经无法提升芯片制造工艺。

这个时候各厂家各显神通,采用不同的方法解决漏电问题。intel的高介电薄膜、SOI、鳍式场效电晶体技术等等技术应运而生。不过难度越来越大,各大厂家受阻严重,GlobalFoundaries放弃7nn研发,intel的10nm一推再推,目前7nm量产顺利的主要就是台积电和三星了。台积电的5nm预计明年Q1量产,华为的最新麒麟990预计将采用5nm工艺。

中国工程院吴汉明:摩尔定律将在2025年迎来终点在固定时间内,电子产品的体积变小、性能将会翻倍的摩尔定律,很多人已经十分熟悉。近日,吴汉明院士在出席活动时表示,摩尔定律或将在2025年走向终点。摩尔定律的终结,或将为我国芯片行业带来利好,我国的芯片可以在这个时间段内加速追赶,减小我国芯片行业与领先国家的距离。

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