摩爾定律不會死!台積電:我這裡還有很多提升電晶體密度的「法寶」

【為什麼我們要挑選這篇文章】摩爾定律主宰半導體市場超過 50 年,但現在晶片體積已逼近物理極限,成長速度放緩,因此市場一直有摩爾定律已死的聲音。然而台積電表示,可以藉由製程技術的更新來提升晶片密度,例如多層堆疊和先進封裝技術,以及預計在 2021 年試產的 5 奈米 N5 製程技術。藉由製程的創新,摩爾定律還可以再維持一段時間。(責任編輯:郭家宏)

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有別於近年不少人的主張,蘋果 A 系列晶片代工廠台積電全球市場部主管 Godfrey Cheng 於 8 月 14 日在台積電網站刊出一篇名為「摩爾定律沒有死」的文章。

Cheng:現在的電腦,藉由增加電晶體數量來提升運算速度

英特爾創始人 Gordon Moore 於 1965 年提出,積體電路上可容納的電晶體數目,約每年會增加一倍的說法,到 1975 年時修正為隔兩年增加一倍,被稱為「摩爾定律」,但近年因生產困難,已不少人表示摩爾定律無法再持續,例如 Nvidia 執行長黃仁勛就認為摩爾定律已死。

Cheng 文章內容提到, 自 2000 年開始,電腦的處理效能已不再透過提升時脈方式加快速度,而是透過架構創新及多線程平衡處理方式來提升效能。提升速度不再是以推升時脈進行,而是加更多的電晶體進行運算,而摩爾定律即有關電晶體的密度,Cheng 認為有很多方法可以提高密度,例如透過多層堆疊和先進封裝技術。

除了系統設計,台積電也藉由晶體設計增加密度

除了通過先進封裝實現的系統級密度之外,台積電還能在晶體級別上增加密度,台積電有很多途徑可以達到這點,包括使用「2D 材料取代矽晶作為通道」製成的晶體。堆疊多層晶體管在「單一 3D 集成電路」上,讓擁有記憶夾層的 GPU 取代 CPU。

他提到,現時蘋果 A 系處理器使用 7 奈米制程,但相信蘋果 2020 年的 A14 處理器會考慮使用 5 奈米制程,而台積電計畫 2021 年試產的 5 奈米 N5 製程技術(N5P),其電晶體密度、功耗、性能顯著提升,又比現行的 N5 相比性能提高 7%。

Cheng 重申,「摩爾定律沒有死,還有很多方法可以提高密度。」

(本文經合作夥伴 鉅亨網 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈摩爾定律未死!台積電:還有很多方法可以提高電晶體密度 〉。首圖來源:Needpix.com)

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