摩爾定律——出自英特爾聯合創始人戈登·摩爾(Gordon Moore)之手——意指: 每兩年晶片中整合的晶體管數量就會翻一番. 但在摩爾最初發表在《電子學》雜誌上的論文中, 他的預測是, 在1965-1975年這10年之間, 晶片中整合的晶體管數量約每年會翻一番. 後來在1985年發表的修訂版論文中, 摩爾把晶體管數量翻一番的時間改為了2年.
無論是否是故意的, 摩爾定律及其制定的晶片發展節奏, 一直是英特爾本身的一個核心部分. 英特爾——其實也就是計算產業——的發展節奏一直是由它確定的. 最近數年, 英特爾確立了tick-tock晶片發布策略, 一年發布更小架構尺寸(整合的晶體管數量增加)的晶片, 隔年發布架構相同的改進版晶片.
令人遺憾的是, 摩爾定律開始不那麼奏效: 晶體管尺寸已經相當小了(英特爾目前在開發10納米製造工藝——一種原子級的尺寸), 物理學定律已經開始阻礙晶片的發展. 雖然縮小晶體管尺寸並非完全沒有可能, 但進一步縮小晶體管尺寸(晶體管數量也會相應增加)的速度將大大放慢, 而且成本也越來越高昂.
晶片的發展速度已經開始放慢. 2015年, 時任英特爾CEO的科再奇(Brian Krzanich)表示, '最近兩次技術升級已經表明, 我們的節奏接近2年半而非2年. ' 英特爾的10納米工藝已多次跳票, 目前預計10納米工藝晶片發布時間是2019年, 標誌著技術升級間隔將超過3年.
英特爾第八代酷睿晶片
英特爾第八代酷睿晶片
英特爾已經發布了一代14納米+晶片(Kaby Lake R)和一代14納米++(Coffee Lake)晶片, 它們都基於上一代架構, 致力於提升電池續航時間和增加整合的內核數量, 而非增加晶體管數量.
雖然業內提出針對這一問題的多種解決方案——其中包括創新性的新型晶體管, 使用新材料, 甚至考慮全新的計算機工作原理, 但最終都會碰壁.
無論喜歡與否, 英特爾都在發生變化. 英特爾錯過了以智能手機興起為代表的新一波計算浪潮, 不得不面對高通驍龍系列晶片稱霸手機領域的局面, 自己在智能手機領域幾乎沒有什麼立足之地.
另外, 在未來數年, Spectre和Meltdown漏洞的幽靈將繼續揮之不去. AMD和高通等對手則捲土重來, 在案頭和伺服器領域試圖挑戰英特爾霸權. 甚至有傳言稱蘋果可能在考慮開發自己的計算機晶片. 在科再奇因與屬下關係不正常而下課後, 英特爾還需要選聘一名能繼往開來的新任CEO.
人們可能這樣認為, 在英特爾最需要它的時候, 摩爾定律掉鏈子了.
不過, 這未必一定是壞事. 更慢的節奏, 使得英特爾有更多時間對現有架構進行優化, 最近捲土重來的AMD等公司將有更多時間趕超, 推動市場競爭. 最終, 這會讓所有人受益.
但這意味著未來英特爾必須求變, 向前發展, 而非僅僅依賴連綿不斷的迭代周期. 這一點在英特爾第八代酷睿晶片上已經初見端倪, 四核和六核處理器成為了台式機和筆記本標配: 藉助並行多核處理技術, 充分挖掘現有技術和晶體管數量的潛力, 而非一味地提升原始處理能力.
今年早些時候史無前例的英特爾-AMD合作, 催生出CPU-GPU混合晶片——集英特爾酷睿處理器與AMD Radeon顯卡晶片於一體. 英特爾以一種全新方式利用現有處理器技術, 提供更高的性能和延長筆記本電池續航時間, 而無需再與摩爾定律和分子物理學 '死嗑' .
可能不會是目前, 或甚至未來10年內, 但摩爾定律遲早會失效. 下一步的技術——或英特爾未來50年(不再依靠摩爾定律)的技術, 可能會再次改變計算領域.