科技食谱

自摩尔定律以来……注意RISC-V

英特尔已经开始表示,2016年向10纳米制造业过渡的延迟将不会保留摩尔定律,而摩尔定律一直主导着半导体行业。摩尔定律指出,半导体集成电路中的晶体管数量每两年翻一番。英特尔创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)率先写了一篇关于飞兆半导体公司(Fairchild Semiconductor)的1965年论文。

摩尔定律本身是基于戈登摩尔经验的预测,但随后半导体创新几乎根据摩尔定律发展,并被视为半导体行业法则的绝对指标。晶体管的数量可以说是其他词的结果。摩尔定律可以说是计算机性能每18个月翻一番。

根据摩尔定律,2016年集成电路将达到14nm,即智能手机的高度。由于智能手机是移动设备,它们不仅具有高性能,而且考虑到互联网时代,它们还要求制造工艺更精细,例如10nm和7nm。事实上,智能手机正在推出7nm制造工艺。

摩尔定律自20世纪60年代以来已在半导体行业中使用了50多年,并非巧合。半导体行业将摩尔定律作为技术演化指数,并在几年内实现了路线图,开发人员也基于摩尔定律。换句话说,如果你开发出一种技术来保持摩尔定律并且你认为法律将会下降,那么你就可以通过创造一项突破性技术来维持摩尔定律。摩尔定律不仅仅是一个结果,因为该行业的目标是维持摩尔定律。

尽管半导体行业已经保护了摩尔定律,但微加工技术确实存在局限性。随着小型化的进行,难以降低功耗,并且当功耗受到限制时,会出现称为暗硅的区域增加的问题。进行微粉化越困难,就越难以保持摩尔定律。

如果遵循摩尔定律,制造过程应该在2030年达到2纳米。这只有大约10个原子。量子效应比现在大得多,并且很难期望电子可靠地工作。现在是时候到达一个我们无法画出一个简单世界的地方,这个世界的性能会随着细节的增加而增加。

当然,重要的是摩尔定律已经结束,而不是技术进化的终结。例如,最新型号,如波音787,在20世纪50年代没有赢得波音707。但性能肯定有所改善。正如飞机性能不仅仅是速度竞争的问题,半导体性能不应该在集成电路密度方面进行讨论。毕竟,我们需要摩尔定律成为下一个指标。一个例子是封装技术,该技术专注于超越简单计算能力的节能性能或将多个芯片捆绑在一起。您还可以研究碳基材料,如碳纳米管和石墨烯,用半导体材料取代硅。

其中一个值得注意的事情是RISC-V。 RISC-V是一个以大学为中心的开源CPU指令集架构,但现在它已成为涉及微软,IBM,高通,美光,三星和华为等知名公司的庞大项目。

在开发现有CPU时,指令集架构(ISA)是一个封闭的实体,只能由有限公司使用。例如,在x86的情况下,英特尔和AMD只需向ARM支付许可费即可将ARM的ISA用于移动设备。因此,ISA在芯片开发中的存在也起到了进入壁垒的作用。

作为开源开发的RISC-V可以打开这种封闭的世界。由于RISC-V不需要许可费用,因此一旦物联网到位,它就可以激活定制设备的开发。当然,任何人都可以免费使用的RISC-V的好处并不仅限于此。这是一个为整个行业而生的生态系统。从这个角度来看,我期待通过脱离ARM,Intel,ARC和Tensilica过去使用的过去方法来发挥RISC-V的作用。

过去,如果您选择核心供应商并获得ISA,您现在可以选择ISA或RISC-V,然后选择制造商。换句话说,您可以针对不同的产品和芯片使用不同的制造商。您可以使用开源核心或商业核心。可以预期选择硬件和产品设计的灵活性。

RISC-V还具有连接工业界和学术界的优势。 RISC-V诞生于加州大学伯克利分校的原因之一是无法使用行业生成的ISA开发芯片。在学术界,开展研究活动以将新知识传授给其他人创造的知识,但传统的商业ISA与知识产权(如专利)错综复杂地交织在一起。很难与他人分享工作。因此,RISC-V诞生于研究领域。

使用RISC-V,行业中发现的问题可以预期具有良性循环结构,大学和学术界可以找到解决方案并将其归还。随着产学合作的产业和学术界之间的技术连贯性增加,在大学进行研究的研究人员将能够在毕业后顺利进入工业界。公司还可以期望能够有效地利用在学术界研究过的先进技术和经验。

使用RISC-V,可以期望协作在行业中变得更加活跃。值得关注的是通过与竞争对手的合作来创造新的价值,而这些合作伙伴过去是不可能的,或者与完全不同的行业合作。

RISC-V的长期成功取决于支持它的软件生态系统。 RISC-V生态系统尚未基于ARM,但它超越了其他公司的知识产权。 RISC-V已经转移到这个平台。随着摩尔定律的崩溃,半导体行业正在寻找新的方向。 RISC-V也可以说在这个流程中有很强的存在感。

lswcap

lswcap

通过每月的AHC PC和HowPC杂志时代,他在网络IT媒体上观看了“技术时代”,如ZDNet,电子报互联网经理,Consumer Journal Ivers的编辑,TechHolic出版商和Venture Square的编辑。 我很好奇这个仍然充满活力的市场。

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