“Tick-Tock”成为历史 英特尔CPU更新节奏放缓

十年多前,英特尔CPU处理器更新一直沿用“Tick-Tock”的节奏,也就是奇数年更新制程工艺,偶数年更新微架构,每一次Tick-Tock更新都会带来处理器性能的提升,终遵循摩尔定律,即大约每隔18~24个月,处理器晶体管数量增加一倍,性能翻倍。

但随着制程工艺的不断提升,大约在2007年前后,制程工艺技术遇到了瓶颈。但随之,英特尔宣布发现新的能够代替二氧化硅的高K材料,用于栅极电介质,从而减少了晶体管控制栅级变薄,漏电所引发的危机。新的材料和工艺让摩尔定律得到延续至今。如今,大约10年过去了,制程工艺也已经从45nm,进步到14nm 左右,未来还会有10nm,但无论如何,制程工艺技术进步已经接近了极限。在这样的背景下,适当放慢CPU的更新速度也将在情理之中。

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Fin FET技术抑制短沟道效应

  英特尔最近在公司文档中宣布废止了“Tick-Tock”芯片发展周期,第三代Skylake架构处理器将在今年第三季度发布,,从下一代10纳米制程CPU开始,英特尔会采用“制程-架构-优化”(PAO)的三步走战略。

据披露,从22纳米到14纳米英特尔采用了两步走,限于工艺发展变缓,英特尔不缩小线宽,而是升级CPU核心架构。Skylake的发布时间比预料晚半年。当进入10纳米制程后,原本的芯片周期已经无法适应每年发布一代CPU,英特尔必须延长每一代制程的生命周期,也就是说每一代制程将沿用3年。

10纳米制程还将面临芯片制造的难题,因为10纳米仅仅相当于20个硅原子宽度。这与2007年的情况非常类似。微软在文档中表示,优化芯片制程和架构将维持每年发布一代CPU的市场需求。

与竞争对手三星和台积电相比,英特尔在10纳米芯片技术上保持领先优势。英特尔相信未来芯片的制造会越来越困难,相比竞争对手的优势会愈加明显。然而,台积电此前曾表示,计划在2020年推出5纳米制程的芯片。随着摩尔定律的失效,IBM公司已经开始研究纳米碳管和石墨烯材料的芯片。不过英特尔前CEO保罗·欧德宁CPU芯片基本材料在未来几十年内还会是硅。