执行长苏姿丰:摩尔定律推进明显放慢

处理器大厂美商超微(AMD)执行长苏姿丰(Lisa Su)在美西时间8日正式发表第二代EPYC伺服器处理器,是业界首款采用7奈米打造的伺服器处理器。苏姿丰表示,超微仍会与台积电等晶圆代工厂合作持续进行制程微缩摩尔定律仍然有效,只是推进的速度变慢。

苏姿丰强调,要在制程微缩时获得效能提升,可以透过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来达到目标。根据超微提供资料,7奈米Zen 2架构每执行绪能较14奈米Zen架构高出32%,其中增加幅度的60%来自于架构创新带来的每时脉周期(IPC)提升,另外40%则来自于提高运算时脉及采用7奈米制程。

摩尔定律是否已经失效,是近年来半导体产业最常被提及的议题。然而2004年90奈米推出之后,历经65奈米、45奈米等制程微缩,至2012年的22奈米为止,仍然符合摩尔定律。但22奈米到2015年进入14奈米,至今再进入10奈米或7奈米,摩尔定律的推进已经明显放慢。

但制程微缩却让半导体生产成本大幅增加,以250平方公厘(mm2)的晶片来看每mm2的成本变化,若以45奈米为基准的1,7奈米的每mm2成本已接近增加4倍,而若再微缩进入5奈米,每mm2成本将增加5倍。然而理论上制程微缩应可让晶片尺寸缩小,但因为功能整合原因,不论是处理器或绘图晶片,制程持续微缩反而看到晶片尺寸持续变大。

在此一情况下,摩尔定律的推进能够带来效益提升自然受到限制。苏姿丰认为,创新晶片架构、异质整合平台、小晶片系统级封装等创新方法,就可以在制程微缩情况下,带来更多的效能提升或是功耗降低。

以超微第二代EPYC伺服器处理器来看,采用Zen 2创新架构并搭配7奈米制程,再以小晶片方式将I/O晶片组等异质晶片整合在同一封装中,可达到最高64核心单晶片。至于异质晶片之间则透过Infinity Fabric晶片互连技术及PCIe Gen 4高速汇流排传输协定,确保处理器及系统本身可达到更高运算效能目标。