摩爾定律
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摩爾定律的實例教程
摩爾定律 VS 功能密度定律
眾所周知，隨著IC工藝的特征尺寸向5nm、3nm邁進，摩爾定律已經要走到盡頭了，那么，有什么定律能接替摩爾定律呢？
這就是我們今天要提出的：“功能密度定律-Function Density Law”，簡稱“FD Law”。
首先，讓我們回顧一下摩爾定律。
1. 摩 爾 定 律
摩爾定律（Moore's Law）是由英特爾（Intel）創始人之一戈登·摩爾（Gordon Moore）于1965年提出來的，至今已有55年。
摩爾定律內容為：當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。
展開 摩爾定律 VS 功能密度定律
眾所周知，隨著IC工藝的特征尺寸向5nm、3nm邁進，摩爾定律已經要走到盡頭了，那么，有什么定律能接替摩爾定律呢？
這就是我們今天要提出的：“功能密度定律-Function Density Law”，簡稱“FD Law”。
首先，讓我們回顧一下摩爾定律。
1. 摩 爾 定 律
摩爾定律（Moore's Law）是由英特爾（Intel）創始人之一戈登·摩爾（Gordon Moore）于1965年提出來的，至今已有55年。
摩爾定律內容為：當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18-24個月翻一倍以上。
總得來說，摩爾定律有以下三種說法：
1、集成電路芯片上所集成的電路的數目，每隔18-24個月就翻一番。
2、微處理器的性能每隔18-24個月提高一倍，而價格下降一倍。
3、用一個美元所能買到的電腦性能，每隔18-24個月翻兩番。
以上幾種說法中，以第一種說法最為普遍，第二、三兩種說法涉及到價格因素，其實質是一樣的。三種說法雖然各有千秋，但在一點上是共同的，即"翻番"的周期都是18-24個月，至于"翻一番"（或兩番）的是"集成電路芯片上所集成的電路的數目"，是整個"計算機的性能"，還是"一個美元所能買到的性能"就見仁見智了。
這一定律揭示了信息技術進步的速度，盡管這種趨勢已經持續了超過半個世紀，摩爾定律仍應該被認為是觀測或推測，而不是一個物理或自然法。
摩爾定律到底準不準？
展開 導讀：在這篇文章中，我們可以了解到四個概念：摩爾定律， Chiplet，IP，SiP以及四者之間的相互關聯。
什么是“摩爾定律”？
摩爾定律是以英特爾聯合創始人戈登·摩爾(Gordon Moore)的名字命名的。戈登·摩爾在1965年時提出，半導體芯片上集成的晶體管和電阻數量將每年增加一倍。1975年，他又根據當時的實際情況對摩爾定律進行了修正，把"每年增加一倍"改為了"每18到24個月增加一倍"。
摩爾定律發展至今已有50多年，在這50多年間，不斷有人唱衰，甚至有人提出“摩爾定律已死”的觀點。
芯片制造商已經使用了各種手段來跟上摩爾定律的步伐，譬如增加更多的核，驅動芯片內部的線程，以及利用各種加速器。但還是無法避免摩爾定律的加倍效應已經開始放緩的事實，不斷地縮小芯片的尺寸總會有物理極限：現在最新的制程工藝特征尺寸僅為7nm，而硅原子的直徑為0.117nm，也就是說，在7nm工藝的芯片中的晶體管的特征尺寸僅為60個硅原子組成，隨著尺寸的進一步減少，其數量還會進一步減少。
在同等面積大小的區域里，隨著擠進越來越多的硅電路，漏電流增加、散熱問題大、時鐘頻率增長減慢等問題難以解決。所以，有唱衰的言論自然不算奇怪。
這時候，有人說，Chiplet是解決摩爾定律死亡的好方法。
什么是“Chiplet ”？
Chiplet顧名思義就是小芯片，我們可以把它想象成樂高積木的高科技版本。首先將復雜功能進行分解，然后開發出多種具有單一特定功能，可進行模塊化組裝的“小芯片”（chiplet），如實現數據存儲、計算、信號處理、數據流管理等功能，并以此為基礎，建立一個“小芯片”的集成系統。
展開 摩爾定律是英特爾創始人之一戈登·摩爾的經驗之談，其核心內容為：集成電路上可以容納的晶體管數目在大約每經過18個月便會增加一倍。換言之，處理器的性能每隔兩年翻一倍。
28nm、14nm、7nm、5nm、3nm……芯片巨頭們都在追求更小的制程，芯片真的越小越好嗎？
制程工藝達到極限后還能怎么提升？
的確，更小工藝制程可以大幅提高晶體管的密度，會帶來性能的大幅提升，同時帶來更低的功耗。
但目前的3nm已基本接近工藝極限。在制程達到7nm以下之后，短溝道效應和量子遂穿效應會越來越明顯，這將對工藝帶來極大的挑戰。
在6月9至11日的2021世界半導體大會暨南京國際半導體博覽會上，中國科學院院士毛軍發表示，芯片現在有兩條路線，一個是延續摩爾定律，一個是繞道而行。
延續摩爾定律方面，當前，半導體大廠正通過工藝、結構、材料的精進做成新型器件，使得技術能夠沿著摩爾定律繼續往前走，但在這條路上，產業要克服的技術和成本難題有很多。
而所謂繞道而行，就是推動集成電路從單一同質、二維平面，發展到異質集成、三維立體，可以突破單一工藝集成電路的功能、性能極限，算是一種新的技術路徑。
這一路徑挑戰也不會少，毛軍發提出三個挑戰，多物理調控，包括電磁、溫度、應力；多性能協同，包括信號、電源完整性，熱、力；多材質融合，包括硅、化合物半導體、金屬等。這些方向的改變，似乎帶來了更多的技術問題。
還有第三條路：超越摩爾定律。賽迪顧問股份有限公司副總裁李珂表示，手機和消費電子時代，信息產業一路遵循摩爾定律，形成了一種慣性：簡單粗暴地靠速度、集成度、更高的工藝來解決問題。
展開 ：摩爾定律和超越摩爾定律。
摩爾定律的最新內容
/威脅場景定義
3、攻擊樹分析
4、風險評估
5、信息安全安全目標建立
時間：5月12日，9:00-11:00
合作伙伴：上海恒士達科技有限公司
地點：線上
費用：免費
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5月15日 | 封裝TSV電熱力多物理場分析
簡介：隨著摩爾定律逼近物理極限
在摩爾定律持續演進和“超越摩爾”技術路徑并行發展的今天，我國集成電路產業在設計、制造、封裝測試及裝備材料等環節加速追趕。特別是在特色工藝、先進封裝、第三代半導體等領域取得重要進展，逐步構建起更加安全可控的產業鏈供應鏈體系。當前全球半導體產業格局正在重構，為我國企業提供了在車載芯片、AI芯片、物聯網芯片等細分領域實現差異化突破的歷史機遇。
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但隨著半導體工業進入后摩爾定律時代，處理器單核心性能提升受限，處理體系架構從單核轉向多核，再進一步轉向眾核。對基于傳統網格類型的數值計算程序，特別是非結構網格程序，體系架構的復雜化為其計算效率的發揮設置了諸多障礙。例如，復雜的編程模型要求對傳統網格體系下的數據結構和算法進行重新設計，工作量十分繁巨。
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摩爾定律之推動半導體設計的四大引擎
在算力方面,盡管硅基半導體的摩爾定律增速放緩,但芯片架構的創新和計算機體系結構的發展仍在推動高性能計算系統性能呈指數級增長。在算法方面,除了適應先進計算架構的高性能計算技術的發展,基于數據的深度學習技術也為仿真和優化提供了新的途徑,而量子計算等未來技術的突破,將為工業元宇宙帶來顛覆性的進展。
從1965年摩爾定律的提出開始，半導體技術按摩爾定律不斷發展，集成電路密度增加、尺寸縮小，導致工作過程中散熱能力下降。熱量積累導致器件結點溫度升高，進而性能下降。因此，熱阻測試、功率測試在半導體研發中至關重要。
第一支雙極性晶體管
熱阻是指熱量在熱流路徑上的阻力，是表征介質或介質間熱傳導能力的重要參數，其物理意義是單位熱量引起的溫升，單位是℃/W。
從1965年摩爾定律的提出開始，半導體技術按摩爾定律不斷發展，集成電路密度增加、尺寸縮小，導致工作過程中散熱能力下降。熱量積累導致器件結點溫度升高，進而性能下降。因此，熱阻測試、功率測試在半導體研發中至關重要。
第一支雙極性晶體管
熱阻是指熱量在熱流路徑上的阻力，是表征介質或介質間熱傳導能力的重要參數，其物理意義是單位熱量引起的溫升，單位是℃/W。
1965年，美國仙童公司的戈登·摩爾提出了著名的“摩爾定律”，該定律指出半導體器件的集成度將每隔一段時間翻一番。此后，隨著新材料如砷化鎵和氮化鎵以及新器件的涌現，半導體產業始終遵循著摩爾定律持續高速發展，器件工藝尺寸不斷縮小，性能不斷提高。
隨著高性能計算機性能的不斷躍升，傳統的基于CPU的摩爾定律逐漸失效，因此，采用眾核處理器來構建異構計算機已成為行業主流趨勢。然而，異構眾核處理器的迅猛發展也為異構計算領域帶來了一系列挑戰。
目前，異構眾核處理器的架構呈現出多樣化的特點，涵蓋了CPU+GPU架構、CPU+FPGA架構、CPU+ASIC架構、多核CPU架構以及國產申威架構等多種形式。
