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主持人申江婴:大家都知道,“摩尔定律”是由英特尔创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出来的。随着物联网等一些概念的提出,大家开始质疑,摩尔定律还能不能继续走下去?物联网时代它又将发挥怎样的作用?请黄总给我们谈谈。
黄节:其实这是人们很长时间内在问的两个问题,第一,摩尔定律还有没有用?第二,它还能走多远?
什么是摩尔定律呢?戈登·摩尔先生在创办Intel之前就观察到这样一个规律:每隔18—24个月集成电路的密度就能翻一番,这也就是我们熟知的摩尔定律。摩尔定律不是物理定律,它需要人不断地去做,不断地追求、推动才可能。如果没有人来做的话,不可能每两年密度会提高一倍。
人们可能会问,走到现在40年了,计算机里的芯片计算量足够大了,还有必要提高密度吗?也就是摩尔定律是不是还有用?其实这个跟物联网直接相关。过去我们在做的时候,光想着例如怎样在同样一个芯片里把计算量翻一番这样的问题。做到后来却发现,计算量已经很大了,有一些地方其实不需要那么大的计算量。但用摩尔定律我们可以做低成本、体积小、功耗低的高密度芯片,而这正是物联网所需要的。所以在物联网时代,物联网的发展其实刺激了摩尔定律的,反过来摩尔定律又使得物联网发展成为可能。
对于另外一个问题,摩尔定律还能走多远?摩尔定律是说每两年芯片密度提高一倍,在周长角度来讲,也就是每一代缩小到上一代的70%。我们用纳米为单位来计量,人的头发丝是9万纳米,细菌大小是2000纳米。当两个晶管当中密度是65纳米的时候,人们发现不能做了,因为当中的漏电太大了。本来应该是通和不通两个状态,结果现在变成了通和更通。这时候Intel革命性地发现了一种新的材料,我们叫做“高K介质”的材料,一下就把漏电的问题解决了。戈登·摩尔先生当时总结称,高K介质和半导升级是最伟大的发明。所以从65纳米到45纳米的时候,我们用了第一代的全新技术,甚至成品率比65纳米是还高。去年我们又实现了32纳米的量产,今年市面上看到的计算机芯片全部是32纳米的。明年我们会出22纳米的芯片,正好又是两年,2012年的时候,大家可以买到22纳米的芯片设备。
再往下走,挑战将越来越大了。做到22米也好,32纳米也好,加工的工差可能就只有5个纳米。再往下走比如说10纳米以下,就非常非常难了。到时可能硅的材料就不行了,因为硅原子的体积太大,需要考虑其他原材料。另外,我们也在探讨用其他方法,比如说考虑用分子自旋的状态来表示,或者通过磁稠的排列,甚至可能采用多进制而非二进制。这些都在我们的研究当中,只要有需求,我们就还会延续这条路,不断创新,不断地超越自我。
主持人申江婴:黄总刚才讲摩尔定律往前推进,芯片体积缩小了,是不是接下来成本也会降低?
黄节:这取决于什么样的应用。并不是每一个物体都是有源的,这取决于应用的需求拉动。技术方面应该是具备了,至少在目前为止绝大部分的应用是可行的。其实最大的费用在管理方面。要连接上百亿、上千亿的东西,总得有一个数据库管理,怎么拿数据库管理它呢?这个的管理成本可能会比器件本身的成本还要高。
黄节:其实这是人们很长时间内在问的两个问题,第一,摩尔定律还有没有用?第二,它还能走多远?
什么是摩尔定律呢?戈登·摩尔先生在创办Intel之前就观察到这样一个规律:每隔18—24个月集成电路的密度就能翻一番,这也就是我们熟知的摩尔定律。摩尔定律不是物理定律,它需要人不断地去做,不断地追求、推动才可能。如果没有人来做的话,不可能每两年密度会提高一倍。
人们可能会问,走到现在40年了,计算机里的芯片计算量足够大了,还有必要提高密度吗?也就是摩尔定律是不是还有用?其实这个跟物联网直接相关。过去我们在做的时候,光想着例如怎样在同样一个芯片里把计算量翻一番这样的问题。做到后来却发现,计算量已经很大了,有一些地方其实不需要那么大的计算量。但用摩尔定律我们可以做低成本、体积小、功耗低的高密度芯片,而这正是物联网所需要的。所以在物联网时代,物联网的发展其实刺激了摩尔定律的,反过来摩尔定律又使得物联网发展成为可能。
对于另外一个问题,摩尔定律还能走多远?摩尔定律是说每两年芯片密度提高一倍,在周长角度来讲,也就是每一代缩小到上一代的70%。我们用纳米为单位来计量,人的头发丝是9万纳米,细菌大小是2000纳米。当两个晶管当中密度是65纳米的时候,人们发现不能做了,因为当中的漏电太大了。本来应该是通和不通两个状态,结果现在变成了通和更通。这时候Intel革命性地发现了一种新的材料,我们叫做“高K介质”的材料,一下就把漏电的问题解决了。戈登·摩尔先生当时总结称,高K介质和半导升级是最伟大的发明。所以从65纳米到45纳米的时候,我们用了第一代的全新技术,甚至成品率比65纳米是还高。去年我们又实现了32纳米的量产,今年市面上看到的计算机芯片全部是32纳米的。明年我们会出22纳米的芯片,正好又是两年,2012年的时候,大家可以买到22纳米的芯片设备。
再往下走,挑战将越来越大了。做到22米也好,32纳米也好,加工的工差可能就只有5个纳米。再往下走比如说10纳米以下,就非常非常难了。到时可能硅的材料就不行了,因为硅原子的体积太大,需要考虑其他原材料。另外,我们也在探讨用其他方法,比如说考虑用分子自旋的状态来表示,或者通过磁稠的排列,甚至可能采用多进制而非二进制。这些都在我们的研究当中,只要有需求,我们就还会延续这条路,不断创新,不断地超越自我。
主持人申江婴:黄总刚才讲摩尔定律往前推进,芯片体积缩小了,是不是接下来成本也会降低?
黄节:这取决于什么样的应用。并不是每一个物体都是有源的,这取决于应用的需求拉动。技术方面应该是具备了,至少在目前为止绝大部分的应用是可行的。其实最大的费用在管理方面。要连接上百亿、上千亿的东西,总得有一个数据库管理,怎么拿数据库管理它呢?这个的管理成本可能会比器件本身的成本还要高。