摩爾定律失效了?為何英特爾困於7納米晶元,而台積電卻能突破

1044 人參與      分類 : 科學  

摩爾定律

摩爾定律是由英特爾公司創始人之一戈登·摩爾提出的經驗之談,被譽為計算機第一定律!其核心內容是:集成電路上可容納的晶體管數量,大約每隔24個月便會增加一倍。換而言之,每隔兩年,處理器的性能就會提高一倍!

摩爾定律失效了?為何英特爾困於7納米晶元,而台積電卻能突破

摩爾定律

在過去的這麼多年時間裡,摩爾定律被無數次證明,而且為計算機晶元行業的發展作出了極大的貢獻。它雖然不是真正意義上的自然定律,但是卻揭示了信息技術更新換代的速度,被很多人奉為經典!

得益於摩爾定律,英特爾在計算機晶元領域一直佔據著壟斷的地位,直到近些年才迎來AMD這個強大的對手。不過,從市場份額上來看,英特爾始終保持著領先,即使它被有些人稱為「牙膏廠」。

摩爾定律失效了?為何英特爾困於7納米晶元,而台積電卻能突破

英特爾

至於為什麼會有這個稱號,是因為這幾年英特爾的處理器更新的速度比較慢,而且每一代晶元性能提升的都不是很明顯。但是在2020年9月3日,英特爾發布了第11代酷睿處理器,或許能夠改善這種情況。

然而讓人意外的是,之前據國內外消息稱,英特爾將會推遲7nm晶元的發布,原因是工藝水平達不到標準。在這個時候,很多人都認為摩爾定律失效了,因為如今的晶元已經做不到兩年就提升一倍的性能了,尤其是更高工藝的產品。

摩爾定律失效了?為何英特爾困於7納米晶元,而台積電卻能突破

晶元

除此之外,人們還通過摩爾定律和物理公式計算出了硅基晶元的物理極限是7nm。也就是說,由於半導體材料的限制,摩爾定律的終點就是7nm晶元。從這方面來看,英特爾遲遲不能突破7nm工藝似乎在情理之中。

不過,同為世界知名的晶元巨頭,台積電卻能生產出5nm的晶元,並且還公布了3nm以及2nm晶元的試產計劃。這樣看來,摩爾定律依然在生效,因為台積電的計劃是按照大約兩年的間隔來制定的,而且所謂的物理極限在台積電面前也不存在。

摩爾定律失效了?為何英特爾困於7納米晶元,而台積電卻能突破

台積電

那麼摩爾定律到底有沒有失效呢?為何英特爾困於7納米晶元,而台積電卻能突破呢?這是一個值得深思的問題,也是台積電能成為全球第一大晶元代工廠的主要原因!

為何台積電能突破極限?

在弄明白這個問題之前,我們需要知道的是,物理極限只是當時人們技術水平不夠所產生的理論極限。舉個例子來說,幾十年前的人能想像到現在的技術會這麼發達嗎?

摩爾定律失效了?為何英特爾困於7納米晶元,而台積電卻能突破

晶元

所以說,由於技術水平有限,以前只是人們自認為硅基晶元的物理極限是7納米。如果放到現在,硅基晶元的極限可能會達到1納米,因為隨著時間的發展,科技水平也在不斷地進步!

由此來看,台積電能突破7nm工藝並不是什麼奇怪的事,只要它滿足了一系列條件,自然就可以實現工藝的進步。作為硅基晶元行業中的佼佼者,台積電的實力肯定是非常強大的,它對於晶元的認知遠超同類公司,所以工藝水平才能一直穩步提升!

摩爾定律失效了?為何英特爾困於7納米晶元,而台積電卻能突破

台積電

雖然全世界所有的半導體企業都知道晶元的誕生需要經過設計、生產、封裝與測試四個步驟,但是要真正地吃透每一個過程卻是一件無比困難的事。台積電能取得今天這個成績,靠的就是掌握了最為頂尖的晶元生產技術。

從台積電的角度上來看,摩爾定律並沒有失效,想要達到它的盡頭還有很長的路要走。至於英特爾推遲7nm晶元的計劃,或許只是因為它的工藝水平不足而已。

摩爾定律失效了?為何英特爾困於7納米晶元,而台積電卻能突破

台積電

值得一提的是,英特爾已經將7nm晶元的生產外包給了台積電,這也足以證明台積電的實力!對於我們國內的半導體公司而言,台積電是一個遠大的目標,希望未來它們能追上甚至是超過這個目標!

寫在最後

摩爾定律有可能會失效,但不是現在,它依然在指引著晶元行業的進步。台積電之所以能突破7nm晶元的極限,是因為它自身的努力和時代的成就,二者缺一不可!

摩爾定律失效了?為何英特爾困於7納米晶元,而台積電卻能突破

中國芯

相信未來國內的半導體公司也能達到如此高度,國產晶元也一定能實現崛起的偉大目標!

那麼對於摩爾定律是否失效和台積電為什麼能突破極限,你們怎麼看呢?歡迎留言和討論!