后摩尔定律时代芯片公司有什么机会?

来源:本文由公共数字半导体产业观察(身份证:集成电路银行)从“突破观点”翻译而来。谢谢你 几十年来,芯片制造商和整个社会都受益于摩尔定律。 摩尔定律以快速和可预测的速度提供了更强大和更便宜的计算能力。 众所周知,这条规则实际上是两种趋势——芯片速度更快和芯片尺寸更小 像钟表一样,晶体管密度每两年翻一倍,计算能力也相应提高。 然后,技术达到了极限,经济开始发挥作用。 芯片制造业主要集中在受益于摩尔定律的英特尔和三星电子(SamsungElectronics)等少数巨头周围,但它正朝着更加分散的结构发展,不同的芯片做不同的事情——就像早期的大规模计算市场一样。 可以说,这一趋势比任何其他公司更有可能威胁英特尔在设计和制造领域的领先地位。 大约15年前,随着更快的处理器产生更集中的热量,芯片的速度变慢了。 2005年,高端设备的工作频率高达3.8千兆赫。 今天,它的替换频率已经上升到4.4千兆赫。 如果制造商保持先前的更新速度,今天的处理器将运行在当前速度的10倍以上,并且几乎和太阳一样热。 向芯片中插入更多晶体管的能力仍然存在,但这一趋势正在放缓,向市场推出新芯片的意外延迟变得越来越普遍。 英特尔最初表示,这款10纳米芯片将于2015年上市,但从那以后,该公司一直承诺将很快进行大规模生产。 接下来的问题会变得更糟:如果晶体管进一步收缩,它们将会受到不可预测的电子的影响。 摩尔第二定律意味着尖端芯片制造厂的成本每四年翻一番,这是未知的。 但不幸的是,它仍然有效 TSMC的数据显示,一家顶级新工厂目前的成本约为200亿美元。 成本正在上升,只有三家公司试图生产尖端芯片,即英特尔、TSMC和三星电子。 去年,这些公司的总收入大约是一家先进工厂成本的六倍。 2008年,他们的收入大约是工厂成本的11倍,他们的竞争对手比现在多。 目前,至少在个人计算机通用芯片领域是这样。摩尔定律促进了销售和利润率,因此英特尔在芯片创新和晶圆厂发展方面投入了大量资金。 但是麻省理工学院的尼尔森和斯文杰帕努斯认为,技术进步放缓和成本上升可能会导致行业分裂。 对于特定的任务,专用芯片可能更快,但它们需要时间进行小规模设计和运行。 目前,英特尔拥有技术优势是安全的,因为下一代芯片将比基于上一代芯片的专用芯片更强大、更便宜。 但是较慢的创新和较高的工厂成本打破了这种局面。 创新停止了吗?不,只是进展越来越难预测。 提高速度的一种方法是改变程序以利用新芯片。 传统处理器在开始时一次只能处理一个任务,速度非常快,但是程序员越来越依赖于更专业的芯片。 例如,Avida的专长是所谓的图形处理单元,它可以同时执行多任务计算。 幸运的是,这对训练人工智能系统也非常有用。 这就是为什么Avida的股价一直在上涨,在过去五年里上涨了八倍。 然而,它仍然是一个利基市场,因为许多计算任务需要按顺序完成。 另一个增长的领域是可编程芯片。 Xilinx是最大的竞争对手,但英特尔在2015年以167亿美元收购了Altera,占据了相当大的市场份额。 这些芯片不容易使用,但在某些情况下,它们可以实现更高的速度和更低的功耗。 例如,微软使用它们来加速运行在云计算平台上的应用程序 这种方法的另一个版本是为特定的任务设计专门的芯片。 这在智能手机中已经非常普遍,例如,苹果手机有自己的芯片。 谷歌还使用专门的芯片在其数据中心运行既定的机器学习程序。 定制意味着这些芯片速度快,功耗低。 缺点是它们不灵活,难以编码,并且成本相对较高,因为开发成本不会在大规模和多用途应用程序之间分摊。 接下来会发生什么?摩尔定律给所有使用计算机的人带来了好处。 英特尔处理器很容易嵌入到许多应用中,其速度的稳步增长为使用它们的每个人带来了更好的性能。 芯片行业的下一波性能增长可能会不平衡。 可以利用图形处理或可编程芯片的领域仍将受益于改进的芯片 更专业的领域,如天气预报,将会放缓——除非用户能够将其活动整合到云计算平台中。 与此同时,编写更高效的软件肯定会带来好处,尽管这样的好处更难获得。 对于具有不同产品应用领域的芯片制造商来说,这可能导致“回到未来”的状态,即他们需要在某个行业中开发自己的芯片和软件,以实现最高的效率。 四十年前,许多顶级芯片制造商是IBM、惠普和AT&T;t)垄断这些公司 为了提供快速性能,硬件和软件通常是专有的。 通用微处理器的崛起改变了这一点,使英特尔成为世界上最大的芯片设计者和制造商。 英特尔的市值约为2400亿美元,接近历史最高水平。 然而,随着苹果和谷歌等公司设计出更专业的芯片来运行自己的代码,这家美国巨头的影响力可能在后摩尔定律时代面临挑战。 有一个明显的区别——尽管半导体设计可能会分裂,但一些大公司,如TSMC和三星,可能仍然是芯片制造商,因为它们拥有建造现代晶圆厂的主导力量。 尽管通用处理器仍有巨大的市场,但它们的增长率可能遵循另一个众所周知的规则:增长率将不可避免地下降。 *本文最初由公共数字半导体工业观察(身份证:集成电路银行)创建 如果您需要重印,请添加一个微信号:icbank_kf01,或回复公共号码背景中的关键字“重印”,谢谢。

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