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芯片架構(gòu)師再起，IC設(shè)計進(jìn)入新時代
來源：內(nèi)容來自eettaiwan，謝謝。
無論摩爾定律是死是活... IC設(shè)計技術(shù)的生命力仍源源不絕
來自AMD、ARM與Intel的技術(shù)專家在一場于年度DesignCon大會的座談中表示，無論摩爾定律(Moore’s Law)是死是活，半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖的發(fā)展會同時帶來挑戰(zhàn)與機(jī)會。
對于一個芯片的晶體管數(shù)量是否會像Intel共同創(chuàng)辦人Gordon Moore在1965年做出的觀察那般，繼續(xù)每兩年成長一倍，參與上述座談的講者們意見分歧。 「至少有一點是，制程節(jié)點轉(zhuǎn)換的速度正在趨緩；」ARM院士繼技術(shù)總監(jiān)Rob Aitken指出，16奈米與10奈米制程的量產(chǎn)時程都延遲了三年，而在我們所處理的電路類型中，Denard微縮定律在90奈米節(jié)點已失效。 」
Intel平臺工程事業(yè)群副總裁暨服務(wù)器開發(fā)小組總監(jiān)Rory McInerney則表示，該公司的研究是提供5年之間的制程技術(shù)發(fā)展預(yù)測，因此其內(nèi)部的技術(shù)藍(lán)圖是到5奈米節(jié)點：「我們并未看到摩爾定律屆時有終結(jié)跡象。 」
他指出：「摩爾定律也是一種財務(wù)(finance)與雄心(ambition)的定律，市場對于先進(jìn)制程技術(shù)的需求是無止盡的，在我負(fù)責(zé)的人工智能(AI)領(lǐng)域，人們正竭盡全力把更多東西塞進(jìn)芯片。 」
而Intel的競爭對手AMD看法是，節(jié)點與節(jié)點的間隔時間正在拉長，而無論是芯片設(shè)計或晶圓廠制造成本都在迅速飆升；AMD院士暨產(chǎn)品技術(shù)長Joe Macri表示：「這對我們的業(yè)務(wù)帶來深遠(yuǎn)影響... 我們必須在每個節(jié)點采用更創(chuàng)新的架構(gòu)與封裝技術(shù)。 」
至于5奈米制程之后，ARM的Aitken預(yù)期，轉(zhuǎn)向某種垂直奈米線(vertical nanowire)架構(gòu)，將會導(dǎo)致對部份RTL設(shè)計帶來沖擊的改變，特別是在高速電路的設(shè)計上；不過他也指出， 這種改變應(yīng)該不至于擾亂典型數(shù)字邏輯設(shè)計工程師采用的抽象(abstraction)。
McInerney預(yù)測，晶體管與互連之管線(pipeline)架構(gòu)的創(chuàng)新，特別是針對I/O電路的，將會在產(chǎn)業(yè)界遇到障礙之前，解決一連串的瓶頸：「在某種程度上，你微縮至個位數(shù)原子而且事情變得難以控制， 因此在制程的某些部份會遭遇物理限制。 」
芯片架構(gòu)師再起
參與座談會的專家們同意，新興的計算機(jī)與內(nèi)存架構(gòu)有助于舒緩摩爾定律速度減慢的問題。 負(fù)責(zé)AMD在2015年6月發(fā)表之GPU與內(nèi)存堆棧Fiji開發(fā)的Macri指出，結(jié)合內(nèi)存與儲存之芯片與軟件開發(fā)：「將有所進(jìn)展... 我們會取得速度的飛躍... 我們快要開始看到很多很酷的內(nèi)存應(yīng)用。 」
ARM的Aitken指出，一系列先進(jìn)封裝技術(shù)正在崛起，包括一種「相當(dāng)?shù)碗A版本的技術(shù)，能將廉價的標(biāo)準(zhǔn)組件堆棧在一片基板上，用以制造價值約50美分(約15元臺幣)成本的玩具解決方案──這真是相當(dāng)瘋狂。 」
Intel的McInerney則表示，網(wǎng)絡(luò)鏈接、AI與內(nèi)存新架構(gòu)的組合，正在創(chuàng)造一個芯片設(shè)計工程師的「復(fù)興時期」(renaissance)：「這是一個參與芯片架構(gòu)設(shè)計的偉大時刻──感覺像是創(chuàng)新浪潮來臨。 」
他指出：「前十大數(shù)據(jù)中心業(yè)者如Apple、阿里巴巴與Amazon，通常資本雄厚且正在培養(yǎng)自家的芯片設(shè)計團(tuán)隊──他們是為了嘗試解決一些特殊的專門問題，」而且他們正在著手收購一批芯片設(shè)計新創(chuàng)公司。
Aitken舉最近Intel的Meltdown與Spectre處理器安全漏洞為例，表示業(yè)界還需要安全設(shè)計的新架構(gòu)；他呼吁對于該如何處理那些安全漏洞以及未來可能發(fā)生的旁道攻擊(side channel attacks)提出新想法，還有量測產(chǎn)品安全性的新方式。
Macri在提到Meltdown與Spectre處理器使用的技術(shù)時表示：「當(dāng)我在1980年代中期開始進(jìn)行芯片設(shè)計時，我們做的是推測執(zhí)行(speculative execution)──這是我們進(jìn)展快速的原因， 第一輪是提供答案，下一輪是厘清我們是否正確。 」
他指出，推測執(zhí)行的采用以及黑客的威脅「不會有所改變，改變的會是我們對于端對端安全性需求的看法；我們都生活在一個玻璃屋里... 這是我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠荸ぉみ@是一個永遠(yuǎn)不會完美無瑕的世界。 」
Intel的McInerney與擔(dān)任座談主持人的市場研究機(jī)構(gòu)Technalysis Research分析師Bob O'Donnell ，盛贊產(chǎn)業(yè)界在解決最初是由Google發(fā)現(xiàn)之安全漏洞方面的團(tuán)結(jié)合作；McInerney并指出 ，這次事件可說是一次對更佳安全性工具的吶喊。
他表示：「我們有時序(timing)以及功能性測試工具，現(xiàn)在我們需要的工具是能讓你在基礎(chǔ)功能區(qū)塊層級測試那些攻擊的工具──在這方面需要很多的創(chuàng)新。 」。
2018-02-06 來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察
