首页
时事
民生
政务
教育
文化
科技
财富
体娱
健康
情感
更多
旅行
百科
职场
楼市
企业
乐活
学术
汽车
时尚
创业
美食
幽默
美体
文摘
芯片扩展中的摩尔定律
学术
2024-10-30 15:30
北京
想要扩展计算以满足人工智能的需求,需要采取极端措施。
五十年前,动态随机存取存储器(DRAM)的发明者、IEEE荣誉勋章获得者罗伯特·登纳德(Robert Dennard)为半导体行业开创了一条不断提高晶体管密度和芯片性能的道路:登纳德缩放(Dennard scaling)。它帮助证实了戈登·摩尔关于器件尺寸每18到24个月缩小一半的假设。几十年来,它促使工程师们不断挑战半导体器件的物理极限。
不过,在21世纪,登纳德缩放开始失效,为了跟上摩尔定律的步伐,芯片制造商已经转向了极紫外(EUV)光刻系统等独特的解决方案。2017年,在参观位于纽约马耳他的格芯公司(GlobalFoundries)安装其首个极紫外系统时,《科技纵览》资深编辑塞缪尔·K.摩尔(Samuel K. Moore)向一位专家询问了晶圆厂实现更小器件尺寸需要满足的条件。“我们可能需要在停车场下面建一个粒子加速器。”那人开玩笑说。这个想法非常不切实际,但摩尔一直未能忘却。
最近,日本东京的科技记者约翰·博伊德(John Boyd)发表了一篇文章,报告了将线性加速器用作极紫外光源的相关内容。看到这篇文章的摩尔感到很激动。博伊德参观了日本筑波的高能加速器研究机构(KEK),在此基础上,他撰写了《粒子加速器是摩尔定律的未来吗?》(第30页)。正如他所报道的那样,高能加速器研究机构的系统通过“将电子加速到相对论速度,然后以一种特殊的方式使其运动偏离”来产生光。
到目前为止,高能加速器研究机构的研究人员已经成功地发射了一个17兆电子伏特的电子束,产生了20微米的猝发红外光,虽然距离所需的13.5纳米还有一段距离,但高能加速器研究机构团队对其技术前景持乐观态度。
虽然该行业生产较小器件的经济能力已经减弱,但摩尔认为,要实现缩放仍然有一些妙招。除了高能加速器研究机构正在研究的这种更亮的光源之外,未来的互补场效应晶体管(CFET)将在一个晶体管的空间内构件两个晶体管。
摩尔说,在短期内,要不断增加逻辑和内存,堆叠芯片是解决这个问题最有效的方法。
“CPU或GPU中总会有一些功能无法像核心处理器逻辑那样缩放。越来越明显的是,试图继续使用核心逻辑的尖端芯片工艺来构建这些部件没有意义。”摩尔说,“用最好、最经济的工艺来制造每个部件,然后把它们堆叠在一起,或者至少将其放在一个封装中,这更合理。”
为了满足蓬勃发展的人工智能领域的需求,GPU制造商需要提高产量。由于想要传达自己有关互补金属氧化物半导体(CMOS)未来的信息,台湾积体电路制造股份有限公司(简称台积电)前董事长刘德音和该公司首席科学家黄汉森找到了摩尔。联系的成果就是本期杂志《通往万亿晶体管GPU之路》(第24页)一文。除了在企业任职外,黄汉森也是一名学者。他反复向摩尔表达的一个担忧是,人工智能和软件行业往往会从半导体工程领域抢走人才。
“我相信黄汉森和刘德音希望有技术头脑的年轻人能够理解让半导体持续进步的重要性,并且希望他们为此而努力。”摩尔说,“他们想证明,尽管摩尔定律已死的说法很多,但半导体工程仍然有着长期的职业前景。”
作者:Harry Goldstein
IEEE Spectrum
《科技纵览》
官方微信公众平台
往期
推荐
高温超导胶带
教师重新思考编程授课方式
海龟激发心脏监测器设计灵感
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI3NjUyMTgxNQ==&mid=2247553367&idx=1&sn=d2d4d3b810046e2c5354f55b0cf92ba3
悦智网
IEEE Spectrum是国际期刊界卓越的技术写作和报道的一盏明灯。我们旨在提供一个跨学科技术领域的“全局”,让读者了解工程学、科学和技术领域的创新成果与发展趋势。
最新文章
雷达猫咪探测器
Science | 浙江大学:高效生长铝纳米线森林的新技术!
人形机器人的兴起
印度初创公司在72小时内打印出火箭发动机
电动汽车的未来发展
湖南大学/河北师范大学合作,Nature Nanotechnology!
激光雷达芯片进入发展快车道
比利时微电子研究中心计划利用超导缩小计算机
效仿芯片制造的血糖监测仪
3所高校,新晋ESI前万分之一
海洋封存碳的速度比以前想象的要慢
首次在液体中发现热电效应
测量时间和空间的畸变
生成性人工智能的未来发展
这位工程师负责欧洲核子研究组织的粒子加速器正常运行
提高天基功率的一种方法:继电器
西湖大学,Nature Materials!
ARTEMIS:卫星导航电离层精准监测助力北斗高精度应用
毫米波或许不是最有前景的6G频谱?
武汉大学/北京大学合作, Science!
风电制氢技术走向海洋
被遗忘的中文键盘史
反应堆燃料可用于核炸弹
北京理工大学,Nature!
生成式人工智能带来的电子废弃物垃圾不容忽视
人工智能在心智理论测试中战胜人类
2mm芯片植入视网膜,盲人重获阅读能力
华北电力大学,首篇Science!
北大校友打造的1000个智能体「我的世界」,背后原理揭晓了!
民勤盐渍农田磷肥利用状况与科学施肥对策建议(项目咨询报告)
睡眠可以修复心脏
以太坊智能合约安全漏洞检测
复旦大学,Nature!
新型载液使氢气更容易运输
超人的速度!自主驾驶无人机击败最优秀的人类选手
新能源汽车电磁安全测评技术
苹果最强芯M4 Max首发!新MacBook Pro顶配57099元
中国科学院最新Nature!
AI-HIFU人工智能 超声无创手术机器人——引领人工智能无创伤外科医学新纪元
国自然基金重大调整,这4点需要关注!
新型混合存储器旨在减少人工智能的能源使用
芯片扩展中的摩尔定律
量子纠缠如何为雷达安全保驾护航?
Nature | 北京大学钱珑、张成课题组开发表观比特DNA存储新技术
海龟激发心脏监测器设计灵感
最新自然指数TOP200!
量子纠缠的发生需要多久?
高温超导胶带
通往100%可再生能源之路
特斯拉机器人能自己走,自由穿梭工厂,手上还能抱11kg重物!
分类
时事
民生
政务
教育
文化
科技
财富
体娱
健康
情感
旅行
百科
职场
楼市
企业
乐活
学术
汽车
时尚
创业
美食
幽默
美体
文摘
原创标签
时事
社会
财经
军事
教育
体育
科技
汽车
科学
房产
搞笑
综艺
明星
音乐
动漫
游戏
时尚
健康
旅游
美食
生活
摄影
宠物
职场
育儿
情感
小说
曲艺
文化
历史
三农
文学
娱乐
电影
视频
图片
新闻
宗教
电视剧
纪录片
广告创意
壁纸头像
心灵鸡汤
星座命理
教育培训
艺术文化
金融财经
健康医疗
美妆时尚
餐饮美食
母婴育儿
社会新闻
工业农业
时事政治
星座占卜
幽默笑话
独立短篇
连载作品
文化历史
科技互联网
发布位置
广东
北京
山东
江苏
河南
浙江
山西
福建
河北
上海
四川
陕西
湖南
安徽
湖北
内蒙古
江西
云南
广西
甘肃
辽宁
黑龙江
贵州
新疆
重庆
吉林
天津
海南
青海
宁夏
西藏
香港
澳门
台湾
美国
加拿大
澳大利亚
日本
新加坡
英国
西班牙
新西兰
韩国
泰国
法国
德国
意大利
缅甸
菲律宾
马来西亚
越南
荷兰
柬埔寨
俄罗斯
巴西
智利
卢森堡
芬兰
瑞典
比利时
瑞士
土耳其
斐济
挪威
朝鲜
尼日利亚
阿根廷
匈牙利
爱尔兰
印度
老挝
葡萄牙
乌克兰
印度尼西亚
哈萨克斯坦
塔吉克斯坦
希腊
南非
蒙古
奥地利
肯尼亚
加纳
丹麦
津巴布韦
埃及
坦桑尼亚
捷克
阿联酋
安哥拉