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FPGA/PLD  

延長摩爾定律壽命 HP取得突破

上網時間: 2007年01月25日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:摩爾定律  晶片架構  FPGA  技術研發  電晶體密度 

指晶片上的電晶體數量每隔24個月就會增加一倍的摩爾定律(Moore’s Law)問世已經40年後,半導體產業很多人都開始懷疑這一定律還能維持多久。而現在,惠普(HP)一項新的晶片架構研發成果可望延長摩爾定律的生命力,並維持此一技術產業的持續成長。

研究機構Enderle Group總裁兼首席分析師Rob Enderle表示:「摩爾定律沿用已久,我們一直預期它會失效;但像HP這樣的技術突破可望使其繼續維持下去。摩爾定律也是推動處理器產業的動力,如果它失效了,要推出吸引人的新產品就會更難。」

摩爾定律當初只是英特爾(Intel)創始人之一Gordon Moore在20世紀60年代中期的預測。他指出,大概每兩年IC上的電晶體數量就會在速度和數量上倍增,而總體成本卻保持不變。從那時起,這一法則就一直奏效。過去幾年晶片處理能力和速度都大幅成長,晶片上的電晶體數量也快速上升。

不過近來卻有人質疑如此快速的成長還能持續多久;由於電晶體越來越小,它們之間讓電子進出的微小通道和閘門開始洩漏能量,這將使晶片溫度變得太高,而如何解決此一狀況成為棘手的問題。也由於散熱和功耗成為目前微處理領域的兩大阻礙,最近幾年一些產業分析人士一直在擔心摩爾定律將很快失效。

不過HP所發表的技術研發成果將減輕以上的憂慮,該公司研究人員Greg Snider和Stan Williams將在《奈米科技(Nanotechnology)》雜誌上發表文章,敘述他們如何重新設計晶片結構,使得每顆晶片可以容納8倍於目前數量的電晶體;他們還表示,這一新的晶片設計無論應用在各種領域,所消耗的能量都會更少。

HP表示這一新的晶片架構目前還處於研究階段,預計要到2010才能「在技術上實現可行性(technologically viable)」。該公司雖在研究領域擁有豐富資源,但是生產上可能需要與英特爾(Intel)、IBM或者AMD等業者合作。

HP表示他們並沒有縮小電晶體尺寸,也就是說,新的晶片仍然能夠以現有的生產條件來製造,只需要進行一些微小的改動。該公司在一份報告中解釋說,這一研究將使得FPGA的密度提高8倍;FPGA是由能客製化的可程式邏輯零組件和互連所組成的IC,能應用於包括通訊、汽車和消費性電子等領域。

這種技術需要將一個奈米級縱橫交換結構(crossbar switch structure),置於傳統CMOS54製程的頂層,採用一種被HP實驗室的研究人員稱為「現場可程式奈米線互連(field programmable nanowire interconnect)」的架構,這是目前FPGA技術的一種變體。

In-Stat首席分析師兼研究總監Jim McGregor表示:「這將使傳統的電晶體設計更傾向於交換結構;HP此舉是明智的。HP並不是業界唯一尋求實現這一目標的公司。」Gabriel諮詢集團首席分析師Dan Olds也表示,這樣的研究成果必將延長摩爾定律的生命,儘管現在還沒有投入實際生產。

Olds表示:「他們曾說過我們的發展已經違背了物理規律,但這些規律到最後還是會成立。HP、英特爾和IBM的這些科學家致力尖端科技的研發,究竟是不是能突破摩爾定律呢?我們拭目以待。」

Olds還指出,真正對產業如此重要的並不是摩爾定律本身,而是一直以來這些符合摩爾定律的技術發展成果:「這對產業來說是很重要的,因為我覺得我們的運算能力還沒有必要降速。我們這個世界的數位化、互連化程度還不到20%。我們還沒有發展到可以在辦公室遙控車庫門,或是遠端查看冰箱?的存糧並自動產生購物清單的時代。但這一天即將到來。這就需要強大的運算能力。因此我們確實需要摩爾定律維持下去。」

(參考原文:HP's chip research extends Moore's Law, fuels growth)

(Sharon Gaudin)




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