专家预言摩尔定律将在2020年失效

在日前举行的《Hot Chips》大会上，发表专题演说的业界专家指出，预告“IC中可容纳的晶体管数每隔18-24个月就会增加1倍，从而使性能也提升1倍”的“摩尔定律”(Moore’s Law)即将在2020年约7nm节点时走到尽头。

随着微影技术进展停滞不前以及制程技术逐渐面临限极限，业界的种种预测也越来越多。虽然业界有许多人都预期摩尔定律即将终结，但很少有人能够提出深入且具说服力的解释。

“对于时程的规划，我认为2020年将会是足以说摩尔定律已死的时间点，”致力于寻找后续新技术的美国国防部先进研究计划署(DARPA)微系统技术办公室总 监Robert Colwell指出，“你或许会说是2022年，但无论是发生在7nm或5nm节点时，它都是个大问题。”Robert Colwell曾经是英特尔 Pentium 处理器设计团队的工程师之一。

他指出，过去三十年来，摩尔定律持续呈指数级成长，速度从1MHz提升到5GHz，增加了大约3,500倍。相形之下，同一时期内的智能架构所能实现的最大进展不过增加了50倍。

指数级成长的终结通常由于本身无法持续自然地进展。Colwell说，遗憾的是，这样的机会并不多见。

“我并不指望未来30年还能在电子产业看到另一个3,500倍的速度提升，或许只有50倍吧！”遗憾的是，Colwell指出，“我认为这个领域并没有多余的钱可挹注于每年仅增加10%的一点好处。”

对于许多人还盲目地相信会找到另一个指数级成长曲线以取代摩尔定律，Colwell也对其泼了一盆冷水，“我们或许能进行一大堆的调整，但却无法解决指数级的损失。”

DARPA列出多达30种可能取代摩尔定律主流 CMOS 技术的替代方案。Colwell说：“我个人认为其中有两、三种具前景的方案，但却都不被看好。”

DARPA的微系统部门就有两项资金充份的计划，其一是以Upside程序探索近似运算，另一个则是探索旋转扭矩振荡器的影响，以解决部份方案在较低功耗时遭遇的问题。

Colwell还列出可改善芯片后CMOS技术的其它方式，包括3D堆栈、新架构与应用程序、新的开关技术、更好的人机接口，以及只是一般的创意行销等。

Colwell提出了几种具体情况，例如以千百个原子的层级打造组件。此外，“还有许多人机接口等，能找到更佳互动方式的人就能取得成功。”

随着摩尔定律逐渐接近尾声，他表示，“最后将由经济因素决定摩尔定律的终止，而不是实体定律，所以看紧你的荷包吧！”

也就是说，推动芯片持续向前进展的新机会将会出现，因此，工程师们必须“随时改变设计思维，但同时也计划未来，因为一切已不会太遥远了，”他说。

编译：Susan Hong