芯片**已经趋于摩尔极限,未来的方向在哪儿?工作变化在哪儿?

这个话题比较大,我有几个不同的角度来看待这个问题,从物理设计的角度而言,虽然说摩尔定律本身是指物理尺寸的一个发展方向,但其实我们整个芯片行业的发展才刚刚开始,比方说我们 3D 纵向发展,我们 CMOS 基建,大家都知道 28纳米之后是叫finfet,它那个实际上是一个 3D 结构,我们都知道CMOS 它中间有一个沟道,它里面是 n 级,对吧?它的沟道的结构已经出现 3D 的变化,进一步来说,还有在一个器件上有新的 3D 结构出现。第二个是出现了新的 3D 封装,大家都清楚 checklist 这个新的 3D 封装,这种就是纵向的发展,其实这种方向现在才刚刚开始,进入 14 纳米以下的工作,现在都是finfet了,不管是英特尔、台积电还是中信国际,他们现在代表新的一个摩尔定律在演进,然后在 3D 封装技术,就算是摩尔尺寸达到了,就是沟道宽度达到了极限表达到一半,那么那时候 3D 风格的芯片必然会大量出现。

新的电路,新的芯片就意味着新的产品,新的产品就意味着新的工具,新的设计方法。那么就需要设计 3D 封装,包括surface,开展产品,新的一些工具可用,然后你要设计大型的一些片间互联,就是芯片在互联的高速通道的时候,你需要一些新的系统级的仿真和功性能仿真评估的软件,或者新的一些方法学,就会出现这些东西。

回到我们刚才一开始讲的问题,不是说中国和美国的技术差异在哪里,而是最新的技术方向是美国人带着我们在走,很多在国内应用还是比较少的而美国人已经有新的产品,大家买 MD的新的CPU,或者买英特尔、英伟达新的显卡,他们已经在大量使用这些新产品,这才是我们芯片行业最大的差异之处。

接下来我从产品的应用角度出发,其实摩尔定律,我们大家想集成电路的时候, 60 年代从晶体管开始,但实际上摩尔定律的比较热门的是这个PC 时代,就互联网的黄金时代,现在客观说叫后摩尔时代。

现在的产品虽然本质上芯片驱动、芯片行业演进,摩尔定律它本来是个经济学定律,它不是物理定律,经济群体还是来源于我们应用的。所以说我们新产品意味着我们工作会进入到新的领域,你可以想想,如果你做的是一个高性能的一个新品,特别像美国现在打压中国的全部集中在高性能芯片领域,比方说 3D 封装,表示多层级的存储器,还比方说美国最近的几个打压点,一方面就是限定了长江存储这种做 3D Flash 的存储厂的这个 Fab 的基数,第二个打压了 14 纳米以下的工艺制造,第三个打压了英伟达高性能的GPU,其实它针对的这些东西都是为着高性能计算。

那高性能计算到后面的产品, AI 也好, Web 3.0 也好,最新的 ChatGPT 也好,或者去年已经不太火的元宇宙,或者现在已经不太聊得区块链等等,都是高性能计算的特点,所以说最经典的摩尔定律例子,CPU,其实 CPU 的话,就是说如果你在一个芯片上面做数字芯片的话,你想一下你自己做的产品方向是什么?你产品方向里面其实并没有说,摩尔定律的变化,我觉得工具是不好找,恰恰相反是因为摩尔定律在变化,市场的需求也在变化,以前只有 CPU 在享受摩尔定律的演进,现在其实NPU、GPU, DPU 为什么出现这些东西,就是因为摩尔定律发展,单条指令,就是 CPU 本身就是,我一次只算一个命令,大家在最清楚的最简单的 ,CPU 就是我执行只算一次加法或者一次乘法,后来又提高效率,就是引入流水线,引入了超线程,引入了多线程的这种概念。那为什么现在会出现NPU、 GPU 这种东西呢?还有 DPU 本质上是什么,它把 CPU 以前只能执行单条指令的任务,变成同时并行执行多条指令,哪怕我就在同样的摩尔定律节点上,我的新的执行特定任务,我也会比 CPU 快很多。

这种架构上的变化,它的驱动架构变化是来源于新的需求,如果没有神经网络,没有这种这大量神经网络计算,不会出现 NPU 和 GPU 的。大家如果都不玩游戏,都只是在拿电脑敲敲键盘打打字,那也不会有英伟达 GPU 这种公司的出现,对吧!所以说本质上是芯片公司,我强调的就是我们做的是产品。大家去看一个公司靠不靠谱,更重要看它的产品靠不靠谱。那么你问新的方向在哪?你问新的产品是什么?那新的产品一定是有新的商业模式或者新的商业需求的,这个是我个人的一个看法。

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