Q1:侯博士,感謝您接受《激光制造商情》的采訪。請您給讀者介紹一下什么是摩爾定律?為什么它很重要?
侯博士:OK,沒問題。摩爾定律是于1965年以聯(lián)合發(fā)現(xiàn)人英特爾、戈登·摩爾的名字命名。摩爾定律預(yù)測了一個趨勢:每塊芯片上的晶體管數(shù)量每年翻一番。后來,在1975年把它修改為大致兩年。摩爾定律的結(jié)果是,芯片單個成本的計算能力不斷增加,這使得計算越來越便宜。幾十年來摩爾的預(yù)言已被證明是準確的,并在20世紀末和21世紀早期推動世界經(jīng)濟增長。
Q2:那么,為什么很多媒體現(xiàn)在都開始質(zhì)疑,摩爾定律是否仍然適用?
侯博士:要回答這個問題,我們需要看看摩爾定律的歷史。雖然摩爾定律似乎是非常成功的,然而不是那么容易。由于晶體管變得越來越小,許多問題如熱管理、漏電正在影響晶體管的性能。過去幾十年,大量資金和研發(fā)被投資于學術(shù)界和工業(yè)界,就是為了解決芯片制造的這些困難。英特爾公司的FinFET幫助維持摩爾定律的其中一個成功的技術(shù)創(chuàng)新范例。如果不是這些卓越的努力,摩爾定律不會一直持續(xù)。然而,正如許多研究者認為,我們正在接近芯片制造的理論極限–就是當晶體管的尺寸降至小于5nm時,量子效應(yīng),例如不確定原理,將足以大大改變晶體管整個工作原理,很多行業(yè)記者,甚至許多研究者預(yù)見摩爾定律將在幾年內(nèi)結(jié)束。
Q3:侯博士,您對這個問題如何看待?
侯博士:坦白地說,我的看法是,如果在該領(lǐng)域投資足夠多,摩爾定律仍將維持很長一段時間。正如一句中國老話所說,“有錢能使鬼推磨”。原因在于,基本上這是一個經(jīng)濟問題。如果世界有足夠的投入,這種或那種方式,我們將會克服這些困難 - 因為人是非常聰明的。一個重要的事情是:我們不能僅僅從一個方面看待這個問題-還有很多其他的方面,我們可以考慮用來解決最終問題。例如,F(xiàn)inFET技術(shù)改變了傳統(tǒng)的2D結(jié)構(gòu)到3D結(jié)構(gòu),通過高密度晶體管成功地解決了散熱和其它問題。
Q4:如果您說的是正確的,要使摩爾定律繼續(xù)下去,什么技術(shù)是最有前途的?
侯博士:我們都知道,現(xiàn)今CPU的運作主頻真的很難提升。我們需要尋找替代辦法使CPU的速度更快。目前一個CPU中的處理核心大多用金屬線連接,這是限制CPU的通信速度的一個主要制約因素。如果核的數(shù)量增加,互連的效率將成倍降低,并成為整體CPU速度的瓶頸。使用光學互連可以解決這個問題。事實上,科學家們已經(jīng)注意到了這一點,并開始通過利用光學互連的優(yōu)勢,以做出更好的計算機。一個例子是最快的超級計算機2016年“神威•太湖之光”是來自中國的。實際上它在數(shù)據(jù)通信的處理器核之間使用了光學開關(guān)。其結(jié)果是運作更快和更節(jié)能的超級計算機。所以我相信在CPU架構(gòu)使用光學互聯(lián)是未來的趨勢。
Q5:侯博士,非常感謝分享您的專業(yè)知識。您能否總結(jié)一下,并談?wù)勀趺纯茨柖傻奈磥恚?/p>
侯博士:我的觀點是,技術(shù)是由經(jīng)濟拉動。只要有市場,技術(shù)將使它發(fā)生。如今,移動計算、大數(shù)據(jù)、人工智能已經(jīng)改變并將繼續(xù)改變?nèi)藗兊纳睢8鼜姶蟮挠嬎愫蛿?shù)據(jù)處理芯片的需求比以往任何時候都高。為了跟上強大的需求節(jié)奏,行業(yè)正在努力趕上創(chuàng)新的技術(shù),如光學互連。在過去幾十年里,預(yù)測摩爾定律將終結(jié)的論斷已再次被證明是失敗的。我相信在不久的將來同樣的事情不會再次出現(xiàn)。對處理能力的強勁需求將激勵我們做出技術(shù)創(chuàng)新來克服這些問題。另一方面,技術(shù)的進步反過來將把大數(shù)據(jù)、人工智能的使用推向一個更高的水平。
附:
侯振宇博士,現(xiàn)就職于阿斯麥公司(ASML)美國分公司擔任高級工程師職位。他擁有美國西北大學電子工程博士和碩士學位,以及北京大學物理學學士學位。他的研究方向包括光電器件,數(shù)值模擬計算,圖像識別,機器學習等。
電子郵件:zhenyuhoupku@gmail.com
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