摩爾定律誕生50年來一直能夠自我實現,引導整個行業每兩年將同樣大小芯片上的晶體管數目翻倍。但近年來,摩爾定律“終結”的聲音愈發甚囂塵上。面對如此行業瓶頸,硬件廠商正不斷吞并融合原先軟件領域的技術來謀求變革和發展,硬件和軟件的界限越來越模糊。
此前7月,國際半導體技術發展路線圖(ITRS)曾發布報告稱,半導體體積到2021年將不再縮小。報告認為,屆時半導體廠商將面積縮小、放下更多晶體管的做法已經在經濟上不劃算,半導體廠商將轉向關注3D芯片等其他新的技術增強計算力。
就摩爾定律的踐行者英特爾來看,英特爾8月末發布代號Kaby Lake的第七代酷睿處理器,雖然勉力將14nm芯片縮小至10nm,但10nm的正式發布已從今年底推遲至明年中期,7nm更是延遲至2022年。
雖然摩爾定律并不會真的在5年內即刻失效,但傳統計算機芯片行業的發展已逐漸達到瓶頸,無法像過去50年那樣飛速升級的事實已經顯而易見,但硬件生產公司們并沒有暈頭轉向,而是選擇在硬件技術上更多地附加上軟件的烙印。
尤其是蘋果,幾乎每12個月即推出的A系列系統芯片,較之前版本效能提升巨大。但這并不是摩爾定律的簡單“續命”,因為它并沒有繼續糾結在“更多更小晶體管”這樣的問題上,而是以蘋果新推出的智能手機或是其他設備所需要的功能為訴求。因此,越來越難以區分芯片的硬件技術和軟件技術具體如何分隔了。
而這一點正是問題的關鍵。計算機領域中軟件向硬件的遷移已經在不斷進行,并且接下來20~50年或將看到更多硬件“吞噬”軟件,或是兩者技術邊界愈發融合的景象。
不僅僅是蘋果,英偉達在不斷升級芯片技術性能的同時,也同時開始在芯片中融入很多原先軟件領域的研究項目,例如立體成像技術等。再比如微軟,上個月新鮮披露的AR頭顯HoloLens的協處理器,是由 24 個Tensilica DSP(數字信號處理)核心組成,該協處理的設計工作是由一組專業芯片設計師完成的。
事實上,工具的升級也將使芯片的設計變得更加容易,尤其是類似機器深度學習和人工智能技術的推動。
除了對軟件領域的“蠶食”之外,為了發展擁有更加強大的儲存盒計算能力的計算機,向量子領域的進發也是當下非常明顯的趨勢。量子計算機在存儲、計算、資源節約等方面的優勢無可比擬,其存儲信息的能力將呈指數增長。創業公司和科技巨頭也競相布局量子計算。