幾十年來,由于芯片封裝的晶體管數(shù)量大約每兩年翻一番,所以計(jì)算機(jī)的處理能力一直保持穩(wěn)步增長。
這個(gè)被稱為摩爾定律的理論,已經(jīng)持續(xù)了很長一段時(shí)間,然而最近處理器巨頭英特爾宣布將從根本上改變計(jì)算機(jī)芯片制造方式之后,這個(gè)定律將遭遇又一重?fù)簟?/p>
英特爾將放棄已經(jīng)使用了多年的“tick-tock”芯片制造方式,而這似乎與在芯片表面縮小晶體管和電路的難度越來越大有關(guān)。
“tick-tock”模式是英特爾制造新芯片的方法。大概每隔一年,英特爾就會對自己的晶圓工廠進(jìn)行升級,采用更小的晶體管和電路,從而增加晶體管密度,提高處理器的性能和能源效率。這就是所謂的“tick”。
在這些tick年之間,英特爾會發(fā)布采用全新微架構(gòu)的芯片——這被稱為“tock”。
這樣就形成了一個(gè)循環(huán),這一年英特爾發(fā)布基于全新微架構(gòu)的芯片,接下來一年發(fā)布基于相同微架構(gòu)的新芯片,但是在制造工藝上封裝了更小、更高密度的晶體管。
現(xiàn)在這種方式將會發(fā)生改變。英特爾宣布將會放慢縮小芯片晶體管的步伐。
英特爾將會轉(zhuǎn)向所謂的“處理、架構(gòu)、優(yōu)化”這個(gè)路線,而不是采用“tick-tock”的制造方式。
英特爾已經(jīng)在現(xiàn)有基于14納米制造工藝的處理器上正式采用這種方法。14納米的大小,與晶體管在芯片表面封裝緊密相關(guān)。隨著英特爾不斷縮小芯片晶體管,納米數(shù)也在縮小。
英特爾已經(jīng)計(jì)劃發(fā)布2款14納米芯片——Broadwell和Skylake——然后在2016年發(fā)布一款10納米芯片,Cannonlake。然而,去年英特爾宣布將10納米Cannonlake的發(fā)布推遲到2017年,會在2016年底發(fā)布另一款14納米的芯片Kaby Lake。
Kaby Lake并非是縮小版的Skylake,或者基于新的微架構(gòu),而是采用與Skylake相同的微架構(gòu),但是性能有所增強(qiáng),增加了新的功能。
英特爾已經(jīng)表示,未來發(fā)布芯片時(shí)將繼續(xù)采用這種更持久的方式,至少是在不遠(yuǎn)的未來,而且在發(fā)布基于10納米制程工藝的時(shí)候也將采取類似的策略。
“我們將會延長采用14納米和下一代10納米制程技術(shù)的時(shí)間,進(jìn)一步優(yōu)化我們的產(chǎn)品和制程工藝,同時(shí)滿足每年推出產(chǎn)品的市場節(jié)奏,”英特爾在10-K文件中這樣表示。
沒有了更小制程工藝或者全新微架構(gòu)所帶來的改進(jìn),英特爾新的芯片對于消費(fèi)者和企業(yè)來說會有多大吸引力,這一點(diǎn)有待觀察。Kaby Lake賣得怎么樣,可能要取決于它比Skylake相比可以帶來多么顯著的性能提升。
該文件中并沒有說明制造放緩背后的原因,但是英特爾首席執(zhí)行官Brian Krzanich此前曾探討過10納米以下制造芯片的難度。
“隨著你不斷嘗試和縮小尺寸,光刻就變得越來越難,你要做的多模式步驟也越來越多,”他在去年的電話會議上這樣表示。
由于傳統(tǒng)光刻方法的局限性,10納米及10納米以下的芯片制造存在著電流泄漏的問題。雖然英特爾、三星和TSMC都在制造這種尺寸芯片的過程中探索所謂“極紫外光刻”技術(shù),但是這種方法到目前也并沒有運(yùn)用于生產(chǎn)中。
英特爾并不希望制造工藝的放緩導(dǎo)致自己落后于競爭對手,考慮到目前英特爾在制程工藝方面的領(lǐng)先地位。
“我們在過渡到下一代制程工藝、利用這種技術(shù)將產(chǎn)品帶入市場方面處于市場領(lǐng)先地位,”英特爾在該文件中這樣寫道。
芯片制造商TSMC預(yù)計(jì)要到2017年才會開始大量制造采用7納米制程工藝的芯片。
這種在制程工藝上的改變,對于消費(fèi)者和企業(yè)來說可能有一個(gè)好處,那就是設(shè)備更容易升級了,因?yàn)楝F(xiàn)在英特爾新的芯片不需要像以前那樣頻繁地更多新主板插槽。