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摩尔定律能持续多久?对话阿斯麦公司侯振宇博士

来源:Laser Manufacture News

关键词:摩尔定律

2016-09-29

Q1:侯博士,感谢您接受《激光制造商情》的采访。请您给读者介绍一下什么是摩尔定律?为什么它很重要?

 

侯博士:OK,没问题。摩尔定律是于1965年以联合发现人英特尔、戈登·摩尔的名字命名。摩尔定律预测了一个趋势:每块芯片上的晶体管数量每年翻一番。后来,在1975年把它修改为大致两年。摩尔定律的结果是,芯片单个成本的计算能力不断增加,这使得计算越来越便宜。几十年来摩尔的预言已被证明是准确的,并在20世纪末和21世纪早期推动世界经济增长。

 

Q2:那么,为什么很多媒体现在都开始质疑,摩尔定律是否仍然适用?

 

侯博士:要回答这个问题,我们需要看看摩尔定律的历史。虽然摩尔定律似乎是非常成功的,然而不是那么容易。由于晶体管变得越来越小,许多问题如热管理、漏电正在影响晶体管的性能。过去几十年,大量资金和研发被投资于学术界和工业界,就是为了解决芯片制造的这些困难。英特尔公司的FinFET帮助维持摩尔定律的其中一个成功的技术创新范例。如果不是这些卓越的努力,摩尔定律不会一直持续。然而,正如许多研究者认为,我们正在接近芯片制造的理论极限–就是当晶体管的尺寸降至小于5nm时,量子效应,例如不确定原理,将足以大大改变晶体管整个工作原理,很多行业记者,甚至许多研究者预见摩尔定律将在几年内结束。

      

Q3:侯博士,您对这个问题如何看待?

 

侯博士:坦白地说,我的看法是,如果在该领域投资足够多,摩尔定律仍将维持很长一段时间。正如一句中国老话所说,“有钱能使鬼推磨”。原因在于,基本上这是一个经济问题。如果世界有足够的投入,这种或那种方式,我们将会克服这些困难 - 因为人是非常聪明的。一个重要的事情是:我们不能仅仅从一个方面看待这个问题-还有很多其他的方面,我们可以考虑用来解决最终问题。例如,FinFET技术改变了传统的2D结构到3D结构,通过高密度晶体管成功地解决了散热和其它问题。

 

Q4:如果您说的是正确的,要使摩尔定律继续下去,什么技术是最有前途的?

 

侯博士:我们都知道,现今CPU的运作主频真的很难提升。我们需要寻找替代办法使CPU的速度更快。目前一个CPU中的处理核心大多用金属线连接,这是限制CPU的通信速度的一个主要制约因素。如果核的数量增加,互连的效率将成倍降低,并成为整体CPU速度的瓶颈。使用光学互连可以解决这个问题。事实上,科学家们已经注意到了这一点,并开始通过利用光学互连的优势,以做出更好的计算机。一个例子是最快的超级计算机2016年“神威•太湖之光”是来自中国的。实际上它在数据通信的处理器核之间使用了光学开关。其结果是运作更快和更节能的超级计算机。所以我相信在CPU架构使用光学互联是未来的趋势。

 

Q5:侯博士,非常感谢分享您的专业知识。您能否总结一下,并谈谈您怎么看摩尔定律的未来?

 

侯博士:我的观点是,技术是由经济拉动。只要有市场,技术将使它发生。如今,移动计算、大数据、人工智能已经改变并将继续改变人们的生活。更强大的计算和数据处理芯片的需求比以往任何时候都高。为了跟上强大的需求节奏,行业正在努力赶上创新的技术,如光学互连。在过去几十年里,预测摩尔定律将终结的论断已再次被证明是失败的。我相信在不久的将来同样的事情不会再次出现。对处理能力的强劲需求将激励我们做出技术创新来克服这些问题。另一方面,技术的进步反过来将把大数据、人工智能的使用推向一个更高的水平。

 

附:

侯振宇博士,现就职于阿斯麦公司(ASML)美国分公司担任高级工程师职位。他拥有美国西北大学电子工程博士和硕士学位,以及北京大学物理学学士学位。他的研究方向包括光电器件,数值模拟计算,图像识别,机器学习等。

电子邮件:zhenyuhoupku@gmail.com