AMD首席技術官：摩爾定律沒有死！但真的越來越貴了

近年來隨著先進半導體製程演進的持續放緩，關於摩爾定律（Moore's law）已死的言論也是甚囂塵上。近日AMD高級副總裁兼首席技術官Mark Papermaster表示摩爾定律並未放緩或消失，並且在可預見的未來，CPU和GPU會越來越好。

不過要保持這一切，其成本將會越來越高，迫使創新的解決方案開始流行，如小晶片設計(Chiplet)。摩爾定律是觀察半導體中電晶體密度每兩年增加一倍的準則，是由英特爾聯合創始人戈登·摩爾(Gordon Moore) 於1965 年所提出。

不過當初規劃的電晶體密度翻倍節奏在1975年被修正為每兩年一次。從那時起它就一直存在，並且證明Gordon Moore具有非凡的先見之明，直到今天。當前有人提出摩爾定律正在放緩，甚至是已經死亡的說法。Papermaster對此表示根據AMD的技術專家的說法，事實並非如此，也就是摩爾定律仍在軌道上，但晶片技術變得越來越複雜。

實際上當前要看到下一個令人興奮的新電晶體管技術，依據時間推估大約需要6 到8 年才會正式亮相。而且因為需要不斷改進電晶體管技術，使得新技術將非常非常的昂貴。Papermaster強調現在不同之處在於過去每兩年讓電晶體管密度翻倍，是對於晶片尺寸與成本基本保持不變的情況下。但是晶圓的單位面積成本隨著每個生產製程都有所增加，使得在相同尺寸下的晶片就會變得更加昂貴。


正因為AMD看到了這一點，幾年前就開始將CPU設計轉向Chiplet設計。然後在2022年再次將RDNA3的GPU也轉向Chiplet設計。如果Chiplet設計是解決不斷上漲的晶元成本的一部分，那麼將老式CPU和GPU與專用加速器整合在一起，將變得是就低成本，但又能使性能提升的重要關鍵。另外GPU 加速、專用功能單元和自對應計算等，就像AMD從Xilinx獲得的那樣。也就是未來將看到關於如何將計算模組整合在一起的巨大創新，並且它真的會使得計算性能進一步提升。

換句話說雖然電晶體管密度按照摩爾定律不斷上升，但晶片價格也會變得越來越昂貴。這原因就迫使像AMD這樣的公司，使用Chiplet設計來提高產量，進而阻止成本持續上升。Papermaster進一步指出近年來摩爾定律即將消失的消息被廣泛流傳。部分原因在於晶片生產技術的領導者Intel在生產技術方面面臨了明顯的瓶頸。但是Intel並不是唯一的晶片製造商，雖然它確實落後了，但晶圓代工大廠台積電仍在領先的地位上絕對遵循摩爾定律的趨勢。

製造AMD的CPU和GPU的是台積電，其他還有NVIDIA的最新GPU和Apple 的M1處理器也是由台積電製造。目前台積電的5nm製程所生產的產品，包括AMD的CPU和GPU都比Intel的10nm（也就是更名後的Intel 7）領先大約一代。另外台積電也剛剛開始3nm製程的生產，而搭載台積電3nm製程晶片的終端設備也預計將在2023年上半年於市場推出。之後台積電預計將在2025年投產2nm製程技術。因此目前看來摩爾定律看起來仍足夠健康，只是變得有點需要高成本來維護。

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看來只能10年才升級一次