摩尔定律——出自英特尔联合创始人戈登·摩尔 (Gordon Moore) 之手——意指: 每两年芯片中集成的晶体管数量就会翻一番. 但在摩尔最初发表在《电子学》杂志上的论文中, 他的预测是, 在1965-1975年这10年之间, 芯片中集成的晶体管数量约每年会翻一番. 后来在1985年发表的修订版论文中, 摩尔把晶体管数量翻一番的时间改为了2年.
无论是否是故意的, 摩尔定律及其制定的芯片发展节奏, 一直是英特尔本身的一个核心部分. 英特尔——其实也就是计算产业——的发展节奏一直是由它确定的. 最近数年, 英特尔确立了tick-tock芯片发布策略, 一年发布更小架构尺寸 (集成的晶体管数量增加) 的芯片, 隔年发布架构相同的改进版芯片.
令人遗憾的是, 摩尔定律开始不那么奏效: 晶体管尺寸已经相当小了 (英特尔目前在开发10纳米制造工艺——一种原子级的尺寸) , 物理学定律已经开始阻碍芯片的发展. 虽然缩小晶体管尺寸并非完全没有可能, 但进一步缩小晶体管尺寸 (晶体管数量也会相应增加) 的速度将大大放慢, 而且成本也越来越高昂.
芯片的发展速度已经开始放慢. 2015年, 时任英特尔CEO的科再奇 (Brian Krzanich) 表示, '最近两次技术升级已经表明, 我们的节奏接近2年半而非2年. ' 英特尔的10纳米工艺已多次跳票, 目前预计10纳米工艺芯片发布时间是2019年, 标志着技术升级间隔将超过3年.
英特尔第八代酷睿芯片
英特尔已经发布了一代14纳米+芯片 (Kaby Lake R) 和一代14纳米++ (Coffee Lake) 芯片, 它们都基于上一代架构, 致力于提升电池续航时间和增加集成的内核数量, 而非增加晶体管数量.
虽然业内提出针对这一问题的多种解决方案——其中包括创新性的新型晶体管, 使用新材料, 甚至考虑全新的计算机工作原理, 但最终都会碰壁.
无论喜欢与否, 英特尔都在发生变化. 英特尔错过了以智能手机兴起为代表的新一波计算浪潮, 不得不面对高通骁龙系列芯片称霸手机领域的局面, 自己在智能手机领域几乎没有什么立足之地.
另外, 在未来数年, Spectre和Meltdown漏洞的幽灵将继续挥之不去. AMD和高通等对手则卷土重来, 在桌面和服务器领域试图挑战英特尔霸权. 甚至有传言称苹果可能在考虑开发自己的计算机芯片. 在科再奇因与属下关系不正常而下课后, 英特尔还需要选聘一名能继往开来的新任CEO.
人们可能这样认为, 在英特尔最需要它的时候, 摩尔定律掉链子了.
不过, 这未必一定是坏事. 更慢的节奏, 使得英特尔有更多时间对现有架构进行优化, 最近卷土重来的AMD等公司将有更多时间赶超, 推动市场竞争. 最终, 这会让所有人受益.
但这意味着未来英特尔必须求变, 向前发展, 而非仅仅依赖连绵不断的迭代周期. 这一点在英特尔第八代酷睿芯片上已经初见端倪, 四核和六核处理器成为了台式机和笔记本标配: 借助并行多核处理技术, 充分挖掘现有技术和晶体管数量的潜力, 而非一味地提升原始处理能力.
今年早些时候史无前例的英特尔-AMD合作, 催生出CPU-GPU混合芯片——集英特尔酷睿处理器与AMD Radeon显卡芯片于一体. 英特尔以一种全新方式利用现有处理器技术, 提供更高的性能和延长笔记本电池续航时间, 而无需再与摩尔定律和分子物理学 '死嗑' .
可能不会是目前, 或甚至未来10年内, 但摩尔定律迟早会失效. 下一步的技术——或英特尔未来50年 (不再依靠摩尔定律) 的技术, 可能会再次改变计算领域.