半導體產(chǎn)業(yè)最重要的法則之一「摩爾定律(Moore's Law)」即將壽終正寢,美國半導體業(yè)正面對不確定的新現(xiàn)實,,并面臨中國的競爭壓力,,因此政府已經(jīng)決定金援研發(fā)工作,,并推動芯片業(yè)進行重大轉(zhuǎn)型,。
「摩爾定律」是由英特爾共同創(chuàng)辦人摩爾于1965年提出,他預(yù)測每隔兩年芯片上的電晶體數(shù)便會倍增,。之后由于考慮到其他影響芯片效率的因素,,而將效率倍增所需的時間延長,。
芯片功率能夠可靠地加速,一直支撐半導體業(yè)的成長,,并提供運算能力以打開新市場,。美國半導體業(yè)60年來一帆風順。景氣高峰加上新市場不斷出現(xiàn),,持續(xù)帶動半導體業(yè)的營收,。費城半導體指數(shù)從2016年迄今已上漲一倍,遠比標普500指數(shù)38%的漲幅亮麗得多,。但現(xiàn)在功率加快的速度持續(xù)減弱,,據(jù)美國國防部Darpa研究機構(gòu)首席微電子專家查佩爾指出,「摩爾定律」早在「十年前就已死亡」,。業(yè)界也浮現(xiàn)信心破碎的信號,。
卡內(nèi)基美隆大學工程與公共政樂教授傅綺絲斯表示,從2004年開始「摩爾定律」式微的現(xiàn)象已漸趨明顯,,芯片業(yè)因為研發(fā)報酬率下降而處境艱難,,「營收成長速度趕不上投資增加的速度」。
美國總統(tǒng)顧問團去年初發(fā)表的報告中已提出這項警訊,,表示「基本性的科技極限」正開始拖住創(chuàng)新的后腿,;業(yè)界領(lǐng)袖也警告,在政府大力資助下,,「中國一致推動半導體產(chǎn)業(yè),,將塑造出一種對他們有利的市場,威脅美國半導體業(yè)的競爭力」
面對這種背景,,Darpa已宣布將支持一套研究計劃,,協(xié)助學術(shù)界與企業(yè)研究人員,塑造半導體業(yè)的長期方向,。Darpa的計劃總額為15億美元,也是40年來首次大規(guī)模介入芯片業(yè),。Darpa將支持芯片架構(gòu),、新材料及設(shè)計相關(guān)的研究。同時由于「摩爾定律」已靠不住,,政府可能會推動芯片業(yè)進行重大的轉(zhuǎn)型,。
機器學習領(lǐng)域崛起,已經(jīng)為新世界的面貌提供雛型,。開發(fā)人工智慧(AI)需要特殊功能的芯片,,能夠處理深度機器學習所需大量的數(shù)據(jù),此一需求為輝達帶來新生,。AI也為Google的TPU大數(shù)據(jù)芯片設(shè)計開啟應(yīng)用之門,,英特爾則利用FPGA來提高CPU的功率供機器學習之需,;微軟的「腦波計劃」已經(jīng)采取FPGA途徑,使數(shù)據(jù)中心能有更深入的AI能力,。
Alphabet董事長,、硬體設(shè)計專家軒尼詩表示, 這些「特定領(lǐng)域架構(gòu)」的興起,,是重新塑造芯片業(yè)的最重要力量,,能夠為其他新興的運算市場設(shè)定基本型態(tài),例如適合個人化機器人使用的處理器,,使機器人能夠在真實世界與人共處,。此一趨勢將為英特爾、輝達及高通等公司帶來大好機會,,使大型的「水平式(芯片能用于多種領(lǐng)域)」芯片業(yè)者能夠在更特定的運算領(lǐng)域續(xù)領(lǐng)風騷,。