〈觀察〉摩爾定律短短一周「死而復生」 各半導體廠爭論為哪樁?

摩爾定律在過去短短一周內「死而復生」,相關爭論再度躍上檯面。(圖:AFP)
摩爾定律在過去短短一周內「死而復生」,相關爭論再度躍上檯面。(圖:AFP)

摩爾定律在過去短短一周內「死而復生」,相關爭論再度躍上檯面。而從近年來包括英特爾 (INTC-US)、輝達 (NVDA-US) 及台積電 (2330-TW)(TSM-US) 對摩爾定律的正反闡述與詮釋來看,摩爾定律是否已終結,並非單純技術層面,而是爭奪對半導體產業下世代發展模式的定義及話語權。

超過 50 年以來,半導體產業推進持續遵循摩爾定律發展,但近十年來隨著摩爾定律放緩,其有效性經常遭半導體業界質疑。兩大半導體廠英特爾與輝達,雙方立場更是涇渭分明。

輝達執行長黃仁勳多次對外表明摩爾定律已死,20 日發表最新 GeForce RTX 40 系列 GPU 時,他就直言,晶片能以類似成本提供 2 倍性能,或每隔一年半就能以一半成本,獲得相同性能的預期已是往事,摩爾定律已死,完完全全走入歷史。

而英特爾則是一直以來,都扮演摩爾定律捍衛者的角色。在 28 日登場的 Intel Innovation 大會上,執行長基辛格隔空回嗆輝達,強調「摩爾定律不會死,而且會活得很好」,至少在未來十年依然有效,將挖掘元素週期表的無限可能,持續扮演摩爾定律守護者。

基辛格指出,英特爾結合電晶體技術突破 RibbonFET、能量傳遞技術突破 PowerVia 兩大技術,加上 High-NA 微影製程,及先進封裝技術發展,希望一個晶片封裝可由目前的 1000 億個電晶體密度提升 10 倍,到 2030 年增加至 1 兆個電晶體。

台積電創辦人張忠謀 2019 年被問及摩爾定律是否走到盡頭時,他巧妙以「山窮水盡疑無路,柳暗花明又一村」,來形容摩爾定律接下來的發展。但在此之前,他曾認為摩爾定律 2018 年就會走到盡頭,張忠謀預測大轉彎的原因,從台積電董事長劉德音、總裁魏哲家近一年所發表的看法,可略見一二。

劉德音去年 12 月時表示,過去 50 年半導體技術發展像在隧道行走,遵循摩爾定律、有明確路徑,如今已近隧道出口,隧道內技術發展越來越難,隧道外卻存在更多可能性,不會再受到隧道限制。他認為,為達高運算能力與高節能效率目標,更先進的製程技術與 3D IC 先進封裝技術是兩大關鍵,須齊頭並進。

魏哲家在今年 8 月的台積電技術論壇上,分享半導體的三大改變中也提到,光靠電晶體密度提升,已不足以滿足效能升級需求,還要 3D IC 技術協助,以提升系統效能。

從劉德音、魏哲家的談話來看,透過 2D 晶片線寬微縮,已不足以支撐製程推進需求,3D IC 等先進封裝技術在摩爾定律「續命」上,將扮演關鍵角色,也就是說,過去由摩爾定律形塑的半導體產業秩序,將以嶄新模式被改寫。而在重新形塑的過程中,各半導體廠爭論的並非僅是技術,而是賦予產業新秩序的定義權。


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