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Xilinx:後摩爾時代催生半導體產業新架構問世
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 報導】   2019年09月26日 星期四

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對於摩爾定律極限的爭論一直沒有停止過。半導體產業中,有一派的人認為摩爾定律已死,另一派人則認為摩爾定律還依然持續著,這雙方都有他們所持的一套論述。然而觀察半導體產業,近年來對於摩爾定律的投入與產出比重的確已經大不如前。我們回過頭來看看,摩爾定律究竟是什麼?它說穿了,其實只是一個對於半導體產業的技術趨勢預測,並非一個永恆不變的物理法則,因此並無法永久適用於半導體產業。

Xilinx技術長Ivo Bolsens指出,摩爾定律走到了盡頭,迫使半導體產業必須開發全新的晶片架構。
Xilinx技術長Ivo Bolsens指出,摩爾定律走到了盡頭,迫使半導體產業必須開發全新的晶片架構。

Xilinx技術長Ivo Bolsens便指出,在過去,半導體產業依循著摩爾定律,的確為相關業者帶進不少財富。按照摩爾定律,單位面積的電晶體數量每隔18個月就倍增,這使得許多晶圓業者願意砸下重金來投資升級製程技術與晶圓設備,因為電晶體數量的倍增,等同於所帶來的收益也將同時增加。同時,相關業者也可以藉由先進製程的火力展示,來展現其領先的技術實力。摩爾定律就在這樣的時空環境下,帶動著半導體產業的快速創新腳步向前。

近期,許多產業人士開始討論摩爾定律是不是走到了極限。消極的一派認為,由於物理上的極限,使得摩爾定律即將走到了盡頭;而積極的一派則認為摩爾定律還將繼續延續下去,這從產業界不斷推陳出新的先進製程,從7奈米、5奈米到3奈米的晶圓廠發展就可以看出端倪(儘管有專家指出,先進製程的線距並未能確實達到實際的精確度)。

兩派的爭論看似是無止盡的口水戰,只不過就事論事,假如摩爾定律真的走到了盡頭,這表示過去支持著半導體產業發展的這條道路不再延續,整個產業可能會頓時失去一個明確的方向。或許是這樣的迷茫感,讓積極的一派加速發展更為先進的製程,來延續摩爾定律的生命。然而,既使先進製程的發展腳步從來不曾停歇,現在的摩爾定律速度的確也已經趨緩,相關廠商必須投入更龐大的資源,才能獲得跟原本相同的效能提升。

現在問題來了,既然現有的摩爾定律已經趨緩,甚至可能來到盡頭,那麼尋找到下一個摩爾定律(或者替代方案)便是當務之急了。許多半導體大廠都正積極進行多方位的技術研發,特別是針對新材料、新架構,以及新封裝技術等,都是為了用於彌補摩爾定律的缺口,並找出一個全新的產業新方向。就目前的觀察,AI運算的需求飆升,『馮紐曼架構』點出了這個問題的核心,也就是資料的存取速度將遠遠趕不上系統的運算速度。包括Xilinx、Intel等許多運算龍頭大廠都開始重視晶片的創新,並持續以全新的架構設計來取代舊有的晶片。

Ivo Bolsens說,面對摩爾定律的發展,儘管市場認為已經趨緩,甚至走到了盡頭,但這卻是個新的機會點。在過去,半導體產業大多依循著摩爾定律的既定道路,關注著下一個即將發生的製程節點,反而不願意嘗試架構的創新。而現在,摩爾定律走到了盡頭,也迫使半導體產業必須開始摸索、嘗試並開發全新的晶片架構,這使得許多還躺在盒子裡的創新想法,終於可以見到了天日,甚至有了商品化的機會。

Xilinx所推出的ACAP平台(Adaptive Compute Acceleration Platform),是一款強調高度整合的多核架構異質整合運算平台,這就是在摩爾定律發展來到極限的氛圍下,所開發而出的產品。事實上,半導體產業現階段面對摩爾定律的尾聲,最佳的解決方法,就是透過異質整合的方式,來為後摩爾定律時代開出一條可能性最高的道路。

關鍵字: FPGA  Xilinx(賽靈思
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