摩尔定律
还将延续下去
或许有一天半导体行业会遇到物理极限,但摩尔定律的哲学意义仍将继续延伸下去。 汇男网 www.dddbb.com 汇男网 www.dddbb.com
孙定: 半导体工业发展到今天,很多人在说有摩尔定律的限制等问题。现在是45纳米,下一代是32纳米,再后面可能是22纳米,后续的演进点是什么样的?极限是多少纳米?现在走这样的路,我们在技术上碰到的主要挑战是什么?
贾斯汀: 关于您这个问题,我从实践层面回答一下,也从哲学层面上回答一下。
在处理器市场上,通常英特尔能够了解到技术方向,对此我们还是非常自信的,也就是说发展到10年以后什么样子我们心里都会有数。从40年前开始我们就是这样,一直发展到今天,现在32纳米产品我们已经有一些了,已经有所演示,22纳米正在研发当中,15纳米也已经进行了一些思考。所以可以看到,我们比现在所处的时代已经超前了三到四代。
毫无疑问,在以后的研发过程当中困难和问题肯定会越来越多,但是我们相信随着创新的继续,我们总可以找到解决问题的办法。
摩尔定律到底还能不能继续下去呢?我们首先要理解摩尔定律到底是由什么组成的。举例来说,我们在进行45纳米制程研究的时候发现,如果应用传统的晶体管架构的话,就没有办法完成45纳米工艺。传统的晶体管技术大部分都是用硅作为底层,在上面涂上二氧化硅作为绝缘层,但是现在晶体管不能再用这种架构了,晶体管材料发生了变化,这就意味着对摩尔定律来说已经不适用了。现在45纳米技术用金属栅极,这意味着以这种高K金属栅极材料为介质的新的摩尔定律又开始适用了。
从更高的层次上思考一下这个问题,在我看来,摩尔定律不是局限于我们的材料、设备等具体方面。其实对于信息行业来说,我们需要越来越多的晶体管和越来越多的电子设备,这样可以提高能力,建立更先进的系统。我们从技术层面向更深层次考虑的话,现在的IT行业就是建立在电荷基础之上的,这个是现在所有微电子行业的一个基础。有一天是不是物理限制会达到极限?到时候整个设备的规模、大小都会发生非常大的变化,这对整个行业、整个社会都会带来很大的影响。但即使有那么一天,摩尔定律的实践依然有很重要的意义。
CTO
感悟
处理器未来三要素
贾斯汀认为,未来处理器的设计需要考虑几个方面的问题:一个是性能,一个是能耗,还有一个是软件的兼容性。
增加核的数量虽然能提高处理器性能,但是对内存带宽和核间缓存的容量都有更高的需求。即处理器内核速度和缓存容量、内存带宽要更加均衡,这样才能有效地提高晶体管的效率。
尽管为了节电,可以通过电源管理工具来降低系统的能耗,但贾斯汀认为这样并不是最根本的解决办法。贾斯汀介绍了一种新的办法,让晶体管的运行电压低于设备本身的运行电压。贾斯汀透露英特尔正在研究这种处理器,并且初步的研究成果表明这种方式可以大大提高处理器的性能功耗比。
安腾处理器曾经的艰难也让英特尔认识到了软件兼容性的重要。而目前摆在业界面前的严峻挑战是处理器从单核到多核环境的变化,而让用户改用新的指令集,将原来的应用软件推倒重新改写和编译是不可想像的。用贾斯汀的话来说,“指令集不管发生多大的变化,也不能弥补软件产品需要重新编程的难度和成本。”
因此,即使意识到未来的多样化应用环境对于现有软件编程环境的种种挑战,英特尔还是决定保持目前的编程模型不变。贾斯汀表示,英特尔正在开发编程工具,把传统串行执行的程序变成并行运算的程序,这样未来既可进行串行执行,也能适应并行执行的需要。其目的就是要尽量降低从串行转向并行编程的难度。
采访手记
和蔼的学者
如果不看介绍,你很难将眼前这个和蔼的老头与英特尔公司副总裁、企业技术事业部总监这样一系列的名头联系起来。
贾斯汀看起来更像一个学者。事实上,贾斯汀在并行和分布式计算机架构方面具有深厚的造诣,曾经在世界上第一台每秒钟一万亿次运算,并且是 1996 年到 2000 年间全世界运算速度最快的计算机——美国能源部 ASCI(加速战略计算创新)Red 系统中做出过前瞻性贡献。并凭借其在高性能计算和先进集群通信架构方面所做出的突出贡献而两度荣获“英特尔成就奖”。
|