为什么摩尔定律有极限,芯片摩尔定律极限

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摩尔定律:在价格不变时,集成电路上可以容纳的晶体管数量每18-24个月增加一倍,即处理器性能大约每两年翻一倍,同时价格下降为之前的一半。台积电搞出2nm后,集成电路制程工艺已接近物理极限,AI算力要搞大,必须继续在芯片上堆料,提高存储容量和计算速度,先进封装在摩尔定律逼近物理极限后,将发挥更为重要的作用,Chiplet将单颗SOC的不同功能模块拆分成独立的小芯粒,大大缩小了单颗die的面积,起到提升良率、降低成本的作用。

1、戈登 摩尔的 摩尔 定律

Gordon摩尔提出“摩尔 定律”一个集成电路所能容纳的晶体管数量每18个月到24个月就会翻一番。摩尔 定律是英特尔创始人之一戈登摩尔的经历。它的核心内容是处理器的性能每两年翻一番,而价格降到以前的一半。摩尔 定律是一个知情人的经历摩尔,中文翻译为“定律”,但不是自然科学定律,一定程度上透露了信息技术。

摩尔 定律的含义概括了信息技术进步的速度。摩尔-2/application以来的50多年里,计算机从神秘莫测、难以接近的庞然大物变成了大多数人不可或缺的工具,信息技术从实验室走进了无数普通家庭,互联网连接了整个世界,多媒体视听设备丰富了每个人的生活。“摩尔 定律”对整个世界都有着深远的意义。“摩尔 定律”将来可能适用。但是,随着晶体管电路逐渐接近极限的性能,这个定律终将走到尽头。

2、 摩尔 定律会失效吗,为什么?

集成电路发展了几十年,一个芯片可以集成上亿个晶体管,已经接近物理学极限。如果我们想再次突破,我们需要革命性的新技术。这可能是好事,我们有机会赶超,如果大力发展新技术,甚至可能弯道超车。任何真理都有其局限性,再正确的理论也有消亡的一天。个人认为,从霍金的大爆炸理论可以看出,不同元素的相对原子力是不断增加的。

3、为什么会出现 摩尔 定律

在摩尔 定律的情况下,在价格不变的情况下,每1824个月一个集成电路上可以容纳的元件数量就会翻一番,性能也会翻一番。换句话说,每一美元可以在每1824个月购买一倍以上的计算机性能,这个定律不会永远生效。随着新技术节点的不断引入,晶体管中的原子数量变得越来越少,各种物理极限制约其进一步发展,比如当栅极长度足够短时,会出现量子隧穿效应,导致漏电流增加。