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戈登·摩爾成為歷史,但摩爾定律還沒有

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戈登·摩爾成為歷史,但摩爾定律還沒有

他定義了硅谷。

文|雷科技  

據(jù)英特爾、戈登與貝蒂·摩爾基金會(Gordon and Betty Moore Foundation)消息,當(dāng)?shù)貢r(shí)間2023年3月24日,英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾博士(Gordon Earle Moore)在夏威夷的家中逝世,享年94歲。據(jù)基金會報(bào)道,他于2023年3月24日星期五在家人的陪伴下在夏威夷的家中平靜地去世。

圖片來源:Intel

相信對大多數(shù)人來說,無論是「戈登·摩爾」還是「仙童半導(dǎo)體(Fairchild Semiconductor、飛兆半導(dǎo)體)聯(lián)合創(chuàng)始人」「英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人」這幾個(gè)稱呼都有些陌生。但只要你對計(jì)算機(jī)科學(xué)稍有了解,相信一定聽過著名的「摩爾定律」。沒錯(cuò),被現(xiàn)代無數(shù)自媒體瘋狂挪用的「摩爾定律」,就由戈登·摩爾在1965年提出。

很顯然,簡單地用「提出摩爾定律」來形容戈登·摩爾是非常不準(zhǔn)確的。拋開慈善與環(huán)保事業(yè)不提,戈登·摩爾在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域也有著突出的貢獻(xiàn):他與羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)、朱利亞斯·布蘭克(Julius Blank)、尤金·克萊爾(Eugene Kleiner)、金·赫爾尼(Jean Hoerni)、杰·拉斯特(Jay Last)、謝爾頓·羅伯特茨(Sheldon Roberts)和維克多·格里尼克(Victor Grinich)共同創(chuàng)立的仙童半導(dǎo)體不僅是美國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的「黃埔軍?!?,同時(shí)還奠定了硅谷的基礎(chǔ)。

今天,我們不妨回顧一下戈登·摩爾究竟從什么角度引領(lǐng)著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展。

他定義了硅谷

1929年1月3日,戈登·摩爾出生于美國加利福利亞州舊金山,后在圣荷西州立大學(xué)就讀并取得理學(xué)學(xué)士學(xué)位。1950在加州大學(xué)伯克利分校獲得化學(xué)學(xué)士學(xué)位,1954年在加州理工學(xué)院獲得化學(xué)博士學(xué)位。

從取得博士學(xué)位后,戈登·摩爾加入了同樣畢業(yè)于加州理工學(xué)院的威廉·肖克利(William Bradford Shockley Jr.)領(lǐng)導(dǎo)的肖克利半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室。值得一提的是,威廉·肖克利被譽(yù)為晶體管之父,并因共同發(fā)明了晶體管獲得了1956年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。但由于威廉·肖克利「怪異的行為與管理方式」,八位科學(xué)家決定共同離開肖克利實(shí)驗(yàn)室,并在紐約仙童攝影器材公司的資助下于1957年創(chuàng)辦了仙童半導(dǎo)體公司。

仙童半導(dǎo)體初期主要研究和生產(chǎn)晶體管,他們首次商用制造硅晶體管,同時(shí)也率先推出了商業(yè)化生產(chǎn)集成電路的方法。毫不夸張地說,這家由于「勞資不和」而誕生的半導(dǎo)體公司,以一己之力奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,同時(shí)也奠定了「硅谷」在半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)先地位。

1965年,戈登·摩爾受邀為《電子學(xué)》雜志寫了一篇行業(yè)觀察報(bào)告,總結(jié)并評估了當(dāng)時(shí)集成電路的發(fā)展速度,提出「每個(gè)新芯片大體上包含其前任兩倍的容量,每個(gè)芯片的產(chǎn)生都是在前一個(gè)芯片產(chǎn)生后的18-24個(gè)月內(nèi)」的現(xiàn)象,并將其歸納為「摩爾定律」,此時(shí)英特爾甚至還沒有成立,開天辟地的Intel 4004微處理器更是無從談起。

不過在1968年,戈登·摩爾就和羅伯特·諾伊斯、安迪·格羅夫一同創(chuàng)辦了一家以集成電子(Integrated Electronics)為命名靈感的半導(dǎo)體公司。沒錯(cuò),這個(gè)名字取了兩個(gè)單詞開頭合并而來的新企業(yè),就叫現(xiàn)在大家熟知的Intel英特爾。

1971年11月,英特爾推出了第一款商用微處理器——Intel 4004。這款至今仍出現(xiàn)在教科書中的微處理器最早是英特爾為一家生產(chǎn)電子計(jì)算器的日本公司設(shè)計(jì)的。1972年,英特爾推出了世界上第一款八位處理器Intel 8008;1974年,英特爾推出了4004的升級版Intel 4040。

就在Intel 4040推出后的第二年,根據(jù)英特爾產(chǎn)品的實(shí)際狀況,對10年前的「摩爾定律1.0」做出了更新:

接下來的10年里,集成電路上的晶體管每兩年翻一番。

到這里不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)細(xì)節(jié):摩爾定律并不是60年前一句話到現(xiàn)在還管用。實(shí)際上摩爾定律每次的「有效期」只有10年,只不過每次預(yù)測都以10年為單位而已。而現(xiàn)在大家所熟悉的「18個(gè)月性能翻倍」版本,其實(shí)由時(shí)任英特爾CEO大衛(wèi)·豪斯(David House)提出。

“后摩爾定律”時(shí)代

盡管最新版本的摩爾定律跟戈登·摩爾已經(jīng)沒有太大關(guān)系了,但從某種程度上看,摩爾定律的說法確實(shí)也影響著芯片行業(yè)的發(fā)展。

很多人可能誤以為摩爾定律里還有什么物理定律或是研究思路,實(shí)際上都沒有,這一切都只是對未來半導(dǎo)體芯片發(fā)展所做出的一個(gè)預(yù)測。雖然僅僅是一個(gè)預(yù)測,但是這個(gè)預(yù)測是戈登·摩爾說出來的,作為當(dāng)時(shí)的半導(dǎo)體領(lǐng)軍人物,從業(yè)者下意識地相信并跟隨這一定律——在18個(gè)月內(nèi),一定要讓性能翻倍。在當(dāng)時(shí),摩爾定律就像一個(gè)行業(yè)準(zhǔn)則,規(guī)定了芯片提升的「下限」。

但如果現(xiàn)在企業(yè)已經(jīng)有讓性能提升300%的技術(shù)呢?或者直白地說,萬一有人把摩爾定律當(dāng)作芯片提升的「上限」,即使有更強(qiáng)大的升級,也要等到一年半之后再放出呢?比如在去年的NVIDIA發(fā)布會上,英偉達(dá)的CEO黃仁勛直言「摩爾定律已死」,往后的芯片性能不會再遵循這個(gè)定律。

當(dāng)然了,現(xiàn)代技術(shù)日新月異,摩爾定律終歸會有「死去」的一天,作為一個(gè)發(fā)展預(yù)測而存在的摩爾定律并不像萬有引力方程式那樣難以推翻,甚至物理定律也在隨著人類對世界的認(rèn)知而在不停改變,隨著硅芯片的發(fā)展走到盡頭,那么就是摩爾定律「死去」的時(shí)候。

但硅芯片走到頭了嗎?至少現(xiàn)在還沒有,比如英偉達(dá)所使用的芯片制程是臺積電的5nm工藝,而下一代制程3nm即將進(jìn)入商用階段。那么英特爾呢?在堅(jiān)持了多年的14nm后,英特爾成功轉(zhuǎn)入10nm,距離硅芯片的盡頭「1nm」也還有不少的距離,至少在可以預(yù)見的未來5年到10年里,硅芯片都還有一定的發(fā)展空間。

而且,從業(yè)者也在試圖用其它方法提升處理器的晶體管數(shù)量,傳統(tǒng)的硅芯片是單層結(jié)構(gòu),所有晶體管都鋪設(shè)在一層硅晶體上,那么是否可以通過增加層數(shù)來讓芯片在面積不變的情況下增加晶體管數(shù)量呢?這只是其中一條思路,為了保持摩爾定律的有效性,行業(yè)一直在尋求新的發(fā)展方向。

至少從目前的半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展看來,摩爾定律仍然有效,甚至黃仁勛實(shí)際上也認(rèn)可這一點(diǎn),但是為何黃仁勛要說摩爾定律已死?很簡單,黃仁勛認(rèn)為未來的芯片性能會繼續(xù)增加,即使不再是兩年翻倍,三年或者四年也必定可以實(shí)現(xiàn)翻倍的目標(biāo),但是隨著芯片制造成本的增加,未來的芯片售價(jià)不會再跟隨摩爾定律而下降。

當(dāng)然了,作為「摩爾定律」的發(fā)源地,英特爾在2022年就身體力行地用自己的產(chǎn)品反駁了NVIDIA的看法。在十三代酷睿處理器的發(fā)布會上,英特爾的CEO帕特·基辛格直球回?fù)簦?/p>

我知道大家都在爭論「摩爾定律」是否死了?

我的答案是:沒有。

從英特爾的角度來看,摩爾定律還遠(yuǎn)沒有到死亡的時(shí)候,它仍在堅(jiān)定地指導(dǎo)著半導(dǎo)體行業(yè)的前進(jìn)與發(fā)展。

盡管以英特爾、英偉達(dá)為首的兩大陣營就摩爾定律正鬧得不可開交,但值得慶幸的是,從今年英特爾13代酷睿移動端處理器和英偉達(dá)RTX40系移動端的表現(xiàn)來看,雙方都還是站到了用戶體驗(yàn)這一側(cè)。照這么看,盡管提出摩爾定律的戈登·摩爾博士已經(jīng)離去,摩爾定律在未來依舊會作為芯片發(fā)展進(jìn)步的「行業(yè)保證」一直陪伴著我們。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請聯(lián)系原著作權(quán)人。

英特爾

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戈登·摩爾成為歷史,但摩爾定律還沒有

他定義了硅谷。

文|雷科技  

據(jù)英特爾、戈登與貝蒂·摩爾基金會(Gordon and Betty Moore Foundation)消息,當(dāng)?shù)貢r(shí)間2023年3月24日,英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾博士(Gordon Earle Moore)在夏威夷的家中逝世,享年94歲。據(jù)基金會報(bào)道,他于2023年3月24日星期五在家人的陪伴下在夏威夷的家中平靜地去世。

圖片來源:Intel

相信對大多數(shù)人來說,無論是「戈登·摩爾」還是「仙童半導(dǎo)體(Fairchild Semiconductor、飛兆半導(dǎo)體)聯(lián)合創(chuàng)始人」「英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人」這幾個(gè)稱呼都有些陌生。但只要你對計(jì)算機(jī)科學(xué)稍有了解,相信一定聽過著名的「摩爾定律」。沒錯(cuò),被現(xiàn)代無數(shù)自媒體瘋狂挪用的「摩爾定律」,就由戈登·摩爾在1965年提出。

很顯然,簡單地用「提出摩爾定律」來形容戈登·摩爾是非常不準(zhǔn)確的。拋開慈善與環(huán)保事業(yè)不提,戈登·摩爾在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域也有著突出的貢獻(xiàn):他與羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)、朱利亞斯·布蘭克(Julius Blank)、尤金·克萊爾(Eugene Kleiner)、金·赫爾尼(Jean Hoerni)、杰·拉斯特(Jay Last)、謝爾頓·羅伯特茨(Sheldon Roberts)和維克多·格里尼克(Victor Grinich)共同創(chuàng)立的仙童半導(dǎo)體不僅是美國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的「黃埔軍?!梗瑫r(shí)還奠定了硅谷的基礎(chǔ)。

今天,我們不妨回顧一下戈登·摩爾究竟從什么角度引領(lǐng)著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展。

他定義了硅谷

1929年1月3日,戈登·摩爾出生于美國加利福利亞州舊金山,后在圣荷西州立大學(xué)就讀并取得理學(xué)學(xué)士學(xué)位。1950在加州大學(xué)伯克利分校獲得化學(xué)學(xué)士學(xué)位,1954年在加州理工學(xué)院獲得化學(xué)博士學(xué)位。

從取得博士學(xué)位后,戈登·摩爾加入了同樣畢業(yè)于加州理工學(xué)院的威廉·肖克利(William Bradford Shockley Jr.)領(lǐng)導(dǎo)的肖克利半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室。值得一提的是,威廉·肖克利被譽(yù)為晶體管之父,并因共同發(fā)明了晶體管獲得了1956年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。但由于威廉·肖克利「怪異的行為與管理方式」,八位科學(xué)家決定共同離開肖克利實(shí)驗(yàn)室,并在紐約仙童攝影器材公司的資助下于1957年創(chuàng)辦了仙童半導(dǎo)體公司。

仙童半導(dǎo)體初期主要研究和生產(chǎn)晶體管,他們首次商用制造硅晶體管,同時(shí)也率先推出了商業(yè)化生產(chǎn)集成電路的方法。毫不夸張地說,這家由于「勞資不和」而誕生的半導(dǎo)體公司,以一己之力奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,同時(shí)也奠定了「硅谷」在半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)先地位。

1965年,戈登·摩爾受邀為《電子學(xué)》雜志寫了一篇行業(yè)觀察報(bào)告,總結(jié)并評估了當(dāng)時(shí)集成電路的發(fā)展速度,提出「每個(gè)新芯片大體上包含其前任兩倍的容量,每個(gè)芯片的產(chǎn)生都是在前一個(gè)芯片產(chǎn)生后的18-24個(gè)月內(nèi)」的現(xiàn)象,并將其歸納為「摩爾定律」,此時(shí)英特爾甚至還沒有成立,開天辟地的Intel 4004微處理器更是無從談起。

不過在1968年,戈登·摩爾就和羅伯特·諾伊斯、安迪·格羅夫一同創(chuàng)辦了一家以集成電子(Integrated Electronics)為命名靈感的半導(dǎo)體公司。沒錯(cuò),這個(gè)名字取了兩個(gè)單詞開頭合并而來的新企業(yè),就叫現(xiàn)在大家熟知的Intel英特爾。

1971年11月,英特爾推出了第一款商用微處理器——Intel 4004。這款至今仍出現(xiàn)在教科書中的微處理器最早是英特爾為一家生產(chǎn)電子計(jì)算器的日本公司設(shè)計(jì)的。1972年,英特爾推出了世界上第一款八位處理器Intel 8008;1974年,英特爾推出了4004的升級版Intel 4040。

就在Intel 4040推出后的第二年,根據(jù)英特爾產(chǎn)品的實(shí)際狀況,對10年前的「摩爾定律1.0」做出了更新:

接下來的10年里,集成電路上的晶體管每兩年翻一番。

到這里不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)細(xì)節(jié):摩爾定律并不是60年前一句話到現(xiàn)在還管用。實(shí)際上摩爾定律每次的「有效期」只有10年,只不過每次預(yù)測都以10年為單位而已。而現(xiàn)在大家所熟悉的「18個(gè)月性能翻倍」版本,其實(shí)由時(shí)任英特爾CEO大衛(wèi)·豪斯(David House)提出。

“后摩爾定律”時(shí)代

盡管最新版本的摩爾定律跟戈登·摩爾已經(jīng)沒有太大關(guān)系了,但從某種程度上看,摩爾定律的說法確實(shí)也影響著芯片行業(yè)的發(fā)展。

很多人可能誤以為摩爾定律里還有什么物理定律或是研究思路,實(shí)際上都沒有,這一切都只是對未來半導(dǎo)體芯片發(fā)展所做出的一個(gè)預(yù)測。雖然僅僅是一個(gè)預(yù)測,但是這個(gè)預(yù)測是戈登·摩爾說出來的,作為當(dāng)時(shí)的半導(dǎo)體領(lǐng)軍人物,從業(yè)者下意識地相信并跟隨這一定律——在18個(gè)月內(nèi),一定要讓性能翻倍。在當(dāng)時(shí),摩爾定律就像一個(gè)行業(yè)準(zhǔn)則,規(guī)定了芯片提升的「下限」。

但如果現(xiàn)在企業(yè)已經(jīng)有讓性能提升300%的技術(shù)呢?或者直白地說,萬一有人把摩爾定律當(dāng)作芯片提升的「上限」,即使有更強(qiáng)大的升級,也要等到一年半之后再放出呢?比如在去年的NVIDIA發(fā)布會上,英偉達(dá)的CEO黃仁勛直言「摩爾定律已死」,往后的芯片性能不會再遵循這個(gè)定律。

當(dāng)然了,現(xiàn)代技術(shù)日新月異,摩爾定律終歸會有「死去」的一天,作為一個(gè)發(fā)展預(yù)測而存在的摩爾定律并不像萬有引力方程式那樣難以推翻,甚至物理定律也在隨著人類對世界的認(rèn)知而在不停改變,隨著硅芯片的發(fā)展走到盡頭,那么就是摩爾定律「死去」的時(shí)候。

但硅芯片走到頭了嗎?至少現(xiàn)在還沒有,比如英偉達(dá)所使用的芯片制程是臺積電的5nm工藝,而下一代制程3nm即將進(jìn)入商用階段。那么英特爾呢?在堅(jiān)持了多年的14nm后,英特爾成功轉(zhuǎn)入10nm,距離硅芯片的盡頭「1nm」也還有不少的距離,至少在可以預(yù)見的未來5年到10年里,硅芯片都還有一定的發(fā)展空間。

而且,從業(yè)者也在試圖用其它方法提升處理器的晶體管數(shù)量,傳統(tǒng)的硅芯片是單層結(jié)構(gòu),所有晶體管都鋪設(shè)在一層硅晶體上,那么是否可以通過增加層數(shù)來讓芯片在面積不變的情況下增加晶體管數(shù)量呢?這只是其中一條思路,為了保持摩爾定律的有效性,行業(yè)一直在尋求新的發(fā)展方向。

至少從目前的半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展看來,摩爾定律仍然有效,甚至黃仁勛實(shí)際上也認(rèn)可這一點(diǎn),但是為何黃仁勛要說摩爾定律已死?很簡單,黃仁勛認(rèn)為未來的芯片性能會繼續(xù)增加,即使不再是兩年翻倍,三年或者四年也必定可以實(shí)現(xiàn)翻倍的目標(biāo),但是隨著芯片制造成本的增加,未來的芯片售價(jià)不會再跟隨摩爾定律而下降。

當(dāng)然了,作為「摩爾定律」的發(fā)源地,英特爾在2022年就身體力行地用自己的產(chǎn)品反駁了NVIDIA的看法。在十三代酷睿處理器的發(fā)布會上,英特爾的CEO帕特·基辛格直球回?fù)簦?/p>

我知道大家都在爭論「摩爾定律」是否死了?

我的答案是:沒有。

從英特爾的角度來看,摩爾定律還遠(yuǎn)沒有到死亡的時(shí)候,它仍在堅(jiān)定地指導(dǎo)著半導(dǎo)體行業(yè)的前進(jìn)與發(fā)展。

盡管以英特爾、英偉達(dá)為首的兩大陣營就摩爾定律正鬧得不可開交,但值得慶幸的是,從今年英特爾13代酷睿移動端處理器和英偉達(dá)RTX40系移動端的表現(xiàn)來看,雙方都還是站到了用戶體驗(yàn)這一側(cè)。照這么看,盡管提出摩爾定律的戈登·摩爾博士已經(jīng)離去,摩爾定律在未來依舊會作為芯片發(fā)展進(jìn)步的「行業(yè)保證」一直陪伴著我們。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請聯(lián)系原著作權(quán)人。