如果晶元工藝發展不能滿足摩爾定律,是否會引發 IT 界的一場創新?

時間 2021-05-30 09:22:25

1樓:

量子計算機已經實現,但是普及開來是需要很長的時間;新材料方面也同樣存在類似問題,如果不能產生幾個數量級上的提公升,那整個系統是不會輕易妥協的。其次,作為摩爾定律的一種延伸,parallel computing也是很有前景。

2樓:Chant Zine

會呀,多核(多執行緒)技術不就是2005左右的時候intel無法通過scaling down繼續增加工作頻率時得出的替代方法?

3樓:寬和的井底蛙

說句實在話,摩爾定律並不是乙個科學定律吧,一直就沒想明白為什麼非要讓整合度每隔乙個固定時間就翻一番呢,整合度的提高難道不是應該由技術進步本身的速度和使用者的需要來決定嗎,如果說技術能夠使得18個月內整合的電晶體的數量翻兩番,難道還為了恪守摩爾定律而只翻一番?

4樓:你就叫我路人朕吧

物理上無法取得明顯的進步就得在其他方面發力了,現如今比較火的大資料,雲等概念,還有寒武紀之類的智慧型演算法之類的,各種架構,都在飛速發展,這個時代,處理器處理日常生活是夠了,但要為了提高生活質量,提公升科技水平,發展社會,處理器速度還差的太遠。

5樓:韶陳

不東拉西扯,不亂貼沒用的圖,來點乾貨。

回答就是:不會

因為由單個CPU的效能觸到瓶頸而導致的IT革新早在10年前就進行了。2023年發生了一件對CPU設計影響深遠的事件: Dennard scaling死了。

長期以來,大家一直錯誤的以為摩爾定律說的是每2年計算機效能翻番,雖然事實上計算機效能也正是這樣的。然而這並不是摩爾定律的內容,至少不僅僅是,而是摩爾定律和dennard scaling 共同的結果。2023年之後,到今天,摩爾定律一直都是對的,可是我們並沒有看到計算的效能(以單核計)follow了之前的增長率,因為dennard scaling死了:

(A Look Back at Single-Threaded CPU Performance)

摩爾定律一直到現在都還沒有死,雖然他一定會死。但是計算機處理器在2023年之後已經開始了兩次重大的創新:

第一次是從單核到多核的轉變。dennard scaling死了之後CPU單核的效能出現了瓶頸,促使大家開始考慮多核CPU的設計。現在zhihu上的人估計都太年輕了,覺得多核是理所當然的。

又有誰知道多核的出現是乙個叫做dennard scaling在2023年掛掉的產物呢。

第二次是從多核到定製積體電路(ASIC)的轉變。多核在很大程度上驅使了計算機效能保持同樣的pace在前進。然後在2023年左右,大家注意到多核也不能解決問題了,因為在現有的散熱條件下,能同時工作的CPU不能太多(比如我有個1000核CPU,但是真正能同時開啟的可能只有8個)。

這就是著名的dark silicon問題。 現在的解決辦法就是為特定的應用設計特定的電路,這樣設計的電路具有高效能低功耗的特點。在最近的計算機體系結構ISCA2016,我們將會看到大量的ASIC來解決深度學習(NPU)和雲計算的問題(ASIC Cloud)。

總結一下就是,創新早就開始了跟摩爾定律沒什麼關係,摩爾定理現在依然alive,但是計算機的效能已經不再依賴摩爾定律了,從2023年之後!

6樓:Akkstiv

請去掉如果兩個字。從這兩年的itrs路線圖來說,基本上業界的更新已經跟不上路線圖了,意味著摩爾定率已經不適用了。至於業界怎麼應對,抱歉我也不知道

7樓:陳強

國外大神不少解答專業很多。也更帶給人希望 http://arstechnica.

。這篇的問題類似解答的也很好

8樓:

上面說什麼量子計算機、光電路、石墨烯的都什麼心態,二十年內在技術上是不可行的。

矽基積體電路會走到工藝的盡頭,摩爾定律不再,晶元產業會轉向其他路子來謀求發展,3D積體電路、可重構架構等等。

物聯網會是救星,晶元需求量持續不斷。

9樓:高思遠

羅爾定律更像乙個預言而不是乙個可以通過學術推論嚴格證明的命題。另外工藝研究人員現在的開發思路除了尺度上的量變外還在3D、新材料、多核等其它緯度上提高整合度。所以生命不停,更迭不止。

創新一直在進行著。

10樓:查理布朗

呵呵,剛看過關於這方面的紀錄片。

晶元發展關鍵就是整合度的問題。當電晶體不能做的再小時,摩爾定律就到極限了。但解決這一問題我感覺對於科學家而言並不困難。

紀錄片講述的是IBM的研究,他們試圖將電晶體羅列起來,利用上面的空間。

當然,解決這一問題的方法,我感覺還是材料科學與奈米技術。

我想,只能再發展10年還遠遠不能滿足人們的要求,人們應該可以很容易解決這一問題。未來的世界仍舊不能想象。

11樓:pang ao

把思維侷限在半導體領域本身就不是IT領域的一貫精神。對於這個問題的蛋憂,如同擔心太陽裡的柴火燒完了可怎麼辦一樣的令人不安。

12樓:HiBen

亂說一下,當摩爾定律消失的時候,反摩爾定律該生效了,即乙個IT公司如果今天和18個月前賣掉同樣多的、同樣的產品,它的營業額就要降一半

13樓:

不請自來,題主海涵。

首先我認為,工藝技術不能滿足摩爾定律是遲早的事情。當說5年內就會到頭可能誇張了一些。工藝應該至少還能往前走10年。

但不管怎麼說,業內大家都已經感到物理極限的逼近。作為完全建立在半導體技術之上的IT界,不受影響是絕對不可能的。但要把這個影響說清楚就不是三言兩語能搞定的事情了,我就隨便說兩句好了。

從消費者的角度來說,可能在短期內並不會感到什麼變化。現在移動裝置這麼火,我要說過兩年消費市場就都是移動裝置的天下了估計大多數人都沒什麼異議。移動端的晶元現在的問題在續航和體積,即使工藝走到頭了,通過設計上的創新,手機功能的複雜度再往前走個5到10年不成問題,再加上電池技術的穩定進步,我個人認為,即使今天開始電晶體工藝就止步不前了,移動圈子裡的各大玩家也至少還有10來年可以玩。

再深究一點,其實單個人類對於資訊的處理能力是有限的,現在的晶元製造技術基本已經能夠滿足個人日常所需的計算量了。你仔細想想,如果不打遊戲的話,家裡的台式電腦還有必要幾年公升級一次麼?(多謝@李涵適 提醒,這裡應該說除了娛樂需求以外,家裡的台式電腦沒必要頻繁公升級了)

真正的挑戰在伺服器端。隨著越來越多的資訊被送到超級伺服器集群裡去,處理這些資料所需的計算量(嗯,就是那個現在很火的那個大資料)將是乙個吃晶元的無底洞。如果電晶體工藝無法前行,那麼我們可能碰到的第乙個很現實的問題就是:

計算機無法在可以接受的時間長度內完成所需要的計算。通俗來講,就是你用google搜某個東西要很長時間才能給你結果,這就非常影響使用者體驗了(嗯,就是現在很火的那個User Experiance)。這個計算能力不夠的問題不僅僅侷限於IT界,而是個阻礙人類文明進步的大關卡——沒有了足夠快的超級計算機,我們可能就永遠無法知道各種蛋白質是如何合成的,永遠無法實現實用的核聚變發電,永遠無法探索更小尺度的物理世界。

在這個級別的問題面前,普通人google多花的那點時間實在不能算什麼災難。

所幸的是,我們還有光電路,還有量子計算機。前者如果做成了,IC/IT技術至少還能再走50年,後者要是能搞出來……嗯,那我們離製造智子可能就不遠了……

倉促成文,難免紕漏,如有指正,不剩感激。

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