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2018年11月13日 | 摩尔定律还能为半导体发展指路多久
2018-11-13 来源：未来论坛
现在一台iPhone的计算处理能力甚至比当年 NASA 登月计划的主计算机还要高！
这得益于摩尔定律的提出和发展。自1965年英特尔联合创始人Gordon Moore提出摩尔定律至今，这个定律已经推动了持续50年的科技发展。
有人说，摩尔定律已经成为一个纯技术问题，不再重要。还有人说，除了某几个特定领域，遵循摩尔定律已没有意义。更有人说，摩尔定律已死。
真相究竟是什么？摩尔定律还有没有未来？摩尔定律之后将是什么？即将于11月17-18日举办的2018年未来科学大奖颁奖典礼暨F²科学峰会，有幸邀请到了UCLA（加州大学洛杉矶分校）Subramanian Iyer和Jason WOO两位国际大师，一起谈谈“摩尔定律的终结”这点事儿。
大师：Subramanian和Jason
谁是Subramanian Iyer？
谁是Jason WOO？
加州大学洛杉矶分校的电子工程系的半导体领域是世界上的佼佼者，这次峰会更是请到了两位标志性的人物Subramanian Iyer和Jason WOO进行主题演讲分享，他们既有产业界的经验，又精于研究。
Jason Woo被誉为器件大师，是IBM faculty development award获得者。Jason WOO是加州大学洛杉矶分校电子工程学系教授兼副主任，CMOS研究实验室负责人，电气电子工程师学会（IEEE）院士。
在今年美国西部半导体展会上，Jason Woo表示一直在考虑将MRAM或ReRAM作为闪存的替代方案，AI为采用新兴内存与不同材料的交叉架构开辟了新的亮点，可用于实现更多的线性模拟微缩，就像可编程的忆阻器一样。
加州大学洛杉矶分校教授Subu Iyer同样是传奇一般的人物，是半导体工艺大师，开发了世界上第一个SiGe技术基地HBT，拥有70多项专利。Subu Iyer毕业于印度理工学院，1981年取得UCLA电子工程系博士学位。Subu Iyer毕业后加入了IBM先后四次获得IBM杰出技术贡献奖，还是2012 IEEE Daniel Noble新兴技术奖章获得者。
2015年，Iyer回到母校UCLA任教，研究大规模异质互联，并建立了异质集成与性能进化中心。他现在目标是使用封装技术来实现“More than Moore”，把异质互联芯片模块数量提升到数十个甚至上百个，而且去掉封装，把所有的芯片直接装在板上。
摩尔定律的终结？
2018年6月，台积电宣布，7纳米制程已大量生产，5纳米制程预计2019年初风险性试产。在今年苹果发布的新手机iphoneX中，其中A12芯片正是采用的台积电7纳米工艺。
在摩尔定律这条道路上，实际情况不容乐观。伴随Global Foundries宣布放弃7纳米技术的研发，目前7纳米战局中只剩下英特尔、三星和台积电三家逻辑芯片制造商。
那么未来计算效能如何提升？
除了以台积电为代表的企业继续沿着摩尔定律，继续向7纳米以下探索，更多研究则转向其他路径。目前以系统级封装（SIP）为代表的功能多样化方案是一种主流思路，这些方案主要着眼于增加系统集成的多种功能，即不是一味追求缩小特征尺寸和提高晶体管密度。Subramanian Iyer教授的志向就是使用封装技术（SIP）来实现“More than Moore”。
与此同时，探索第二条路线定制加速器，依靠优化的多核架构提升性能也成为必然。于是在2005年之后，CPU的频率不再增长，性能的提升主要依靠多核架构：双核、四核、六核。图灵奖获得者John Hennessy预言，未来计算机架构团队纵向整合的时代即将复兴。
摩尔定律的终结也带来了“新”的机会可能。随着物理、数学、化学、生物等新发现和技术突破，新原理、新材料、新器件与电路的新结构都在向新的方向发展，从而建立新形态的信息科学技术及其产业。比如全新架构的系统芯片、生物分子等全新结构芯片以及量子计算机等等。
除此之外软件行业也将迎来新时代，包括更高效的编程语言、编译系统和应用设计。值得一提的是，在摩尔定律势微的趋势下，对终端计算能力没有过高要求的云计算将成为一种必然选择。
对于摩尔定律终结这个话题，未来论坛科学委员会委员、普林斯顿大学李凯教授在接受媒体采访时曾表示，谈论摩尔定律的终结已经20年了，可总能找出一种办法继续做下去，人的想象力和创造力是很大的。
史海拾趣
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