摩尔定律已死? 台积、英特尔续挺

图/台积电提供

摩尔定律下半导体先进制程推进技术蓝图

由英特尔共同创办人摩尔(Gordon Moore)提出的「摩尔定律」(Moore’s Law),说明每二年晶片容纳的电晶体密度会增加一倍,但随着半导体制程微缩至3奈米以下,摩尔定律是否有效一直是业界热门话题。辉达执行长黄仁勋认为摩尔定律在CPU领域已走向终结,但包括台积电、英特尔、超微等重量级的科技厂,仍认为摩尔定律依然有效。

辉达执行长黄仁勋去年曾指出摩尔定律已死,但在日前召开的GTC大会中,他表示,摩尔定律是指每18个月以上时间,可在相同的价格和功耗下取得翻倍的性能,但随着晶圆制程开始推向物理极限,想要维持相同的效能增加趋势,势必会导致功耗大幅增加与价格上升,所以摩尔定律被认为在CPU领域中已走向终结。

黄仁勋表示,要延续摩尔定律可以有二种方法,一是透过加速运算把软体的工作量分摊到GPU进行平行加速运算,在效能提升同时也可降低功耗及成本,二是彻底改变应用程式及采用人工智慧(AI)。透过加速运算与AI的相辅相成,就能以更低的功耗及价格来获得更高的运算效能。

不过,包括台积电、英特尔、超微等均认为,摩尔定律仍然有效。台积电曾多次提及,先进制程及先进封装技术共同推进,能协助客户克服每二年半导体运算能力大幅提升的摩尔定律所面临的持续挑战,并延续台积电在技术上的领导地位。并强调,包括TSMC-SoIC等先进封装技术,不仅提供延续摩尔定律的机会,且在SoC效能上取得显著的突破。

英特尔执行长基辛格(Pat Gelsinger)去年强调摩尔定律仍然活的很好,而且至少在未来十年仍然有效,英特尔会持续扮演摩尔定律的忠实管家,挖掘元素周期表的无限可能。英特尔做法与台积电相似,就是透过先进制程及结合在电晶体架构RibbonFET及PowerVia等两大创新技术,配合2.5D或3D先进封装来达到延续摩尔定律。

超微董事长苏姿丰认为,摩尔定律的推进虽受物理极限限制,但在创新晶片架构、异质整合平台、小晶片(chiplet)系统级封装等创新方法下,就可以在制程微缩情况下,带来更多的效能提升或功耗降低,让摩尔定律持续有效。

半导体研究机构比利时微电子研究中心(imec)亦认为摩尔定律推进仍有效,未来十年仍可维持每二年微缩一个制程节点的速度前进,预期2026年将进入埃米(angstorm)时代,2032年透过电晶体结构创新可进入5埃米。