摩爾定律已死? 臺積、英特爾續挺

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圖/臺積電提供

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摩爾定律下半導體先進製程推進技術藍圖

由英特爾共同創辦人摩爾(Gordon Moore)提出的「摩爾定律」(Moore’s Law),說明每二年晶片容納的電晶體密度會增加一倍,但隨着半導體制程微縮至3奈米以下,摩爾定律是否有效一直是業界熱門話題。輝達執行長黃仁勳認爲摩爾定律在CPU領域已走向終結,但包括臺積電、英特爾、超微等重量級的科技廠,仍認爲摩爾定律依然有效。

輝達執行長黃仁勳去年曾指出摩爾定律已死,但在日前召開的GTC大會中,他表示,摩爾定律是指每18個月以上時間,可在相同的價格和功耗下取得翻倍的性能,但隨着晶圓製程開始推向物理極限,想要維持相同的效能增加趨勢,勢必會導致功耗大幅增加與價格上升,所以摩爾定律被認爲在CPU領域中已走向終結。

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黃仁勳表示,要延續摩爾定律可以有二種方法,一是透過加速運算把軟體的工作量分攤到GPU進行平行加速運算,在效能提升同時也可降低功耗及成本,二是徹底改變應用程式及採用人工智慧(AI)。透過加速運算與AI的相輔相成,就能以更低的功耗及價格來獲得更高的運算效能。

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不過,包括臺積電、英特爾、超微等均認爲,摩爾定律仍然有效。臺積電曾多次提及,先進製程及先進封裝技術共同推進,能協助客戶克服每二年半導體運算能力大幅提升的摩爾定律所面臨的持續挑戰,並延續臺積電在技術上的領導地位。並強調,包括TSMC-SoIC等先進封裝技術,不僅提供延續摩爾定律的機會,且在SoC效能上取得顯著的突破。

英特爾執行長基辛格(Pat Gelsinger)去年強調摩爾定律仍然活的很好,而且至少在未來十年仍然有效,英特爾會持續扮演摩爾定律的忠實管家,挖掘元素週期表的無限可能。英特爾做法與臺積電相似,就是透過先進製程及結合在電晶體架構RibbonFET及PowerVia等兩大創新技術,配合2.5D或3D先進封裝來達到延續摩爾定律。

超微董事長蘇姿豐認爲,摩爾定律的推進雖受物理極限限制,但在創新晶片架構、異質整合平臺、小晶片(chiplet)系統級封裝等創新方法下,就可以在製程微縮情況下,帶來更多的效能提升或功耗降低,讓摩爾定律持續有效。

半導體研究機構比利時微電子研究中心(imec)亦認爲摩爾定律推進仍有效,未來十年仍可維持每二年微縮一個製程節點的速度前進,預期2026年將進入埃米(angstorm)時代,2032年透過電晶體結構創新可進入5埃米。

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