未來(lái)三十年的芯片路線圖

在《摩爾定律到底死沒(méi)死》一文中,我們給出了未來(lái)十年的信心。結(jié)果這幾天看到Celso Soares的講解敬佩不已:他大膽畫出了未來(lái)三十年的路線圖!


未來(lái)三十年的芯片路線圖的圖1

1989年是日立最早在實(shí)驗(yàn)室做出FinFET的時(shí)間,由此可見(jiàn)日本人當(dāng)年在半導(dǎo)體確實(shí)如日中天。


未來(lái)三十年的芯片路線圖的圖2

3D Stacking是這里值得一提的:就是把內(nèi)存什么的都疊在CPU上面。最有價(jià)值的是疊高帶寬內(nèi)存(HBM),同時(shí)縮小了導(dǎo)線的時(shí)延。


原本內(nèi)存帶寬和時(shí)延是相矛盾的東西,這也是目前計(jì)算機(jī)最大的瓶頸之一。


DRAM的性能早發(fā)展快到頭了,但它的一些特性比如讀寫對(duì)稱、超長(zhǎng)壽命和成熟經(jīng)濟(jì)的半導(dǎo)體技術(shù)等又使得新的內(nèi)存技術(shù)如MRAM和FeRAM總是一再被延后。甚至從成本考慮,業(yè)內(nèi)開始用更慢的技術(shù),比如3D XPoint來(lái)替代一部分DRAM,因?yàn)?D NAND的容量發(fā)展幾乎是無(wú)限的。


未來(lái)三十年的芯片路線圖的圖3

從圖上看,作為L(zhǎng)4 Cache的HBM可能是未來(lái)一段時(shí)間亮點(diǎn)。所以,似乎目前AMD的HBM路徑就是其贏取Xbox X和索尼PS5的最大利器。而Intel和NVidia最近在消費(fèi)計(jì)算領(lǐng)域都有點(diǎn)壓抑。


2026年開始用碳納米管,這是半導(dǎo)體核心擺脫硅的開始。


制程技術(shù)到1-2nm時(shí),手機(jī)處理器會(huì)到4Ghz的天花板。


值得一提的是:在這個(gè)十年,摩爾定律的推動(dòng)主要不是靠物理學(xué),而是靠錢。


未來(lái)三十年的芯片路線圖的圖4

再下一個(gè)10年半導(dǎo)體中開始部分用光子取代電子,據(jù)說(shuō)光子可以有更高的帶寬。


然后2035-2040年,就開始引入量子計(jì)算:90%的光子比特混合10%的量子比特。


未來(lái)三十年的芯片路線圖的圖5

量子計(jì)算再牛也還是低等數(shù)學(xué)(比特計(jì)算),而上帝創(chuàng)造的人腦是1000億的神經(jīng)元組成的隨機(jī)分布式計(jì)算和存儲(chǔ)。到2050年,兩者組合起來(lái)大概就可以終極一切了:計(jì)算個(gè)疫苗有沒(méi)有效估計(jì)就幾毫秒的事,也許隨身帶著它就能直接發(fā)現(xiàn)清除所有癌細(xì)胞。


傳說(shuō)一般人類肉身能給大腦供的能量只夠驅(qū)動(dòng)10%的計(jì)算能力。


斯嘉麗約翰遜演過(guò)一個(gè)呂克貝松的電影《Lucy》,講女主角被激活了剩余90%神經(jīng)元而達(dá)到融合天地、穿越物質(zhì)和能量的超能力。

未來(lái)三十年的芯片路線圖的圖6


下邊不知道怎么編了,反正一定要活到那個(gè)時(shí)候呀。

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