生死新纪元 电影 芯片新纪元



记者/李洋

  现在看来,芯片业不但将把摩尔定律进行到底,而且它的飞速发展再一次把软件技术甩在了身后。

  关于芯片的好消息在2007年的第一个季度里,一股脑的涌现出来。使得那条持续了40年的摩尔定律,在渐行渐远之际,又被拉回到产业中央。

  过去,为了延续摩尔定律,芯片产业一直在追求更高的集成度。这也就意味着,谁能够极大限度地提高芯片上必不可少的模块、微小的开关—晶体管的数量,并将传输速率和功耗降到最低,谁就取得了芯片革命的话语权。

  而无论是英特尔、惠普,还是IBM和AMD,都纷纷将研发的重心投向纳米工艺。去年,65纳米芯片已经全面实现量产;最近,有关英特尔即将推出45纳米(十亿分之一米)工艺芯片的传闻一直沸沸扬扬。45纳米芯片的量产即将进入一个关口,而与65纳米工艺相比,45纳米工艺可使晶体管的密度提高两倍,达到10亿个,开关速度可提高20%,而功耗可降低三成。按照此种速度推进,预计到2011年,芯片的制造工艺将可达到22纳米的级别。

  但是,越向前迈进,芯片产业遇到的技术瓶颈就越趋于复杂。产业现在形成了两个方向的突围之势:一方面在不改变原有工艺的情况下,在材料上下功夫;另一方面,则在设计环节出新。

  在材料方面,芯片巨头们已经跨入了一个金属时代。就在今年1月底,英特尔和IBM分别对外宣布,两家公司各自最新研究的新材料技术已经走出了实验室。这两位巨头不仅在公布消息的时间上仅相隔几个小时,而且在思路上也格外相似,即把晶体管中负责控制开/关功能的关键部分,用一种新型的合金材料来替代原有的硅。这将有效解决现有半导体生产中,随着晶体管缩小而产生的漏电和发热问题。

  “硅谷”并不用因此而重新命名,因为晶体管中的大部分材料仍将继续使用硅,因为再也找不到比它更为低廉的材料了。IBM的研究是与AMD及东芝等合作伙伴联手进行的,这意味着,英特尔还无法仅依靠这一技术远远地甩开对手AMD。不过,随着新材料而带来的成本提升,AMD要想进一步打好价格战恐怕将会更加艰难。

  几乎在同一时间,惠普也传出了好消息。与竞争对手不同的是,惠普的研究人员从改进芯片架构的角度来减小芯片的体积。简单的说,惠普是将芯片内部的一些东西放到外面来,用外置纳米线来取代芯片内部的通讯线。这样的做法让整个产业眼前一亮,因为这在降低缩小芯片体积难度的同时,有效降低了芯片的成本。但惠普表示,这一芯片模型还仅存于实验室中,真正投入生产要等到2010年。

  芯片产业正面临着一套全新的设计哲学:晶体管已不再像过去那样值钱,而曾经不被重视的能耗问题现在则被当作设计中的重点。厂商们在把越来越多的晶体管堆积在一起,过去的单处理器内核表现稳定,但现在纳米技术让每个芯片可容纳的内核数越来越多,但容错率和对软件的依赖程度却大幅提升。

  2月11日,英特尔对外宣布,已经成功开发出了世界上速度最快的芯片——可容纳80个内核。早在去年,英特尔就发布了针对这项技术的报告,而仅隔一年时间,英特尔便宣布这项技术将可在5年之内投入商用。这个尺寸只有指甲盖大小的芯片,能够以几乎难以想象的每秒1万亿次浮点运算速度运算。

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  然而,业内人士在感叹硬件技术的快速发展之余,也开始为其配套的软件技术担起忧来。英特尔此次研发的这项80内核的芯片,尽管在能耗上仅为62瓦特,却将在很大程度上依靠编程技术。爱丁堡并行计算中心的马克·布尔博士认为,“英特尔的这一芯片技术改进,将促使软件编程技术为之发生一场变革。”

  

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