作者:马文方
【赛迪网独家特稿】市场对计算的需求要求摩尔定律依旧保持不变,但因为功耗,处理器满足摩尔定律的方式已经从过去注重主频的提高转向多内核的并行计算。作为IT产业基石的处理器,这一根本性的改变将对整个产业特别是软件产业带来深刻的影响。
来华工作访问的Intel公司高级副总裁兼数字企业事业部总经理帕特·基辛格,近日接受了记者的第四次独家专访。

Intel公司高级副总裁兼数字企业事业部总经理帕特·基辛格

Intel公司高级副总裁兼数字企业事业部总经理帕特·基辛格
功耗加速处理器多内核化
记者:过去的一年多里,处理器的功耗问题成了影响性能提高的最大障碍。你认为影响功耗的主要因素有哪些?
基辛格:在Intel所有要综合考虑的设计因素中,功耗已经成为关键因素。首先,这种考虑体现在晶体管层面上,我们现在不仅强调晶体管的速度,也强调降低晶体管的功耗。当然,我们的设计策略不仅仅体现在电路上,也体现在逻辑和架构上。将摩尔定律用在降低功耗上,是过去十到十五年之间,摩尔定律发生的最大变化。
记者:Intel倾向于通过新的内核还是采用新的工艺来提升性能?
基辛格:我们正越来越关注双内核和多内核,业界正面临历史上计算性能提高最快的一个时期,从现在到2010年的5年中,计算性能将提高10倍,而在此之前的5年中,性能只提高了3~4倍。性能的大幅提高是计算转向多核技术的结果。
记者:去年,Intel说今年将推出集成10亿个晶体管的芯片,这个时间表有没有改变?
基辛格:我们正按计划于今年年底推出首款拥有10亿量级晶体管数的芯片Montecito,这款含有17亿个晶体管的双核芯片属于安腾家族。
记者:记得几年前业界就在热烈谈论10GHz芯片,说用不了几年就可以成为现实。
基辛格:在未来的发展中,我们仍然会致力于提高频率,但是频率提高的速率与过去相比要慢很多。我们现在还不能预测10GHz何时会出现。频率的提高将增加功耗,这正是我们关注的,换句话说,我们希望在获得更高性能的同时,频率的提高不像过去那样快。
新门槛涨至15亿美元
记者:以往,半导体制造技术的每一次升级换代都会带来主频的大幅提高,未来65纳米和45纳米对应的主频是多少?
基辛格:对于65纳米或者45纳米所对应的主频,今天我们还没有一个准确的说法。我们把注意力主要放在双内核、多内核和降低功耗方面,放在降低功耗的同时提高性能上。在提升主频方面没有非常明确的目标。新工艺的引入会对主频有所提升,但提升的幅度不像以往那样大,比如说加工技术从180纳米进入130纳米时,主频翻了一番;但从65纳米到45纳米时,主频可能只会提高10%~20%。
记者:三年前你告诉我,Intel的核心竞争力既不在于优秀的设计团队,也不在于庞大的生产设施上,而是在两者的结合上。Intel现在的研发重点转向体系架构,而制造的贡献似乎在变弱。这是否意味着Intel的核心竞争力又重新做了定位?
基辛格:没有变化。我们现在发生的主要转变只是优化的对象不同。过去,随着我们产品不断更新换代,功耗不断的提高。后来我们实现了在不断更新换代时,功耗始终保持恒定水平。这样,我们在制造上的重点就放在维持功耗水平不变的情况下对性能进行优化,比如说35瓦功耗的笔记本电脑处理器。我们致力于从90纳米到65纳米、再到45纳米的工艺升级换代过程中,在性能不断翻番的同时,不去改变处理器散热器的外形尺寸,这才是主要的转变。
我们没有改变对制造的关注,我们的策略仍然是在散热和性能最优化组合下,适时推出新的产品,实现规模化生产并提高生产的良品率,从而降低成本。
记者:45纳米以后,硅技术还能走多远?
基辛格:我们将继续每两年提升一次工艺(参见表1)。每代新工艺将集成度提高1倍,在90纳米上,虽然Montecito有一个很大的管芯,有17亿个晶体管,但主流产品的集成度为5亿个晶体管。频率方面,你会看到提升的速度却比较缓慢,主要是由于功耗所限,平均每代大约提升10%~20%。但是性能功耗比的提升非常快,每代新工艺将提高1倍。

表1 半导体制造技术未来发展概貌
资料来源:基辛格提供
相同的功耗下,晶体管集成度可以增加1倍,这就是摩尔定律发生的转变——非常关注功耗,这将引导我们在不像以往那样快速提升主频的前提条件下,明显地提升计算性能。
记者:记得三年前你告诉我,半导体制造行业的门槛是每年在生产设施上的投入为10亿美元,现在这个行情涨了多少?还需要多长时间,别人就没有本钱跟你们竞争了?
基辛格:园片直径从200毫米到300毫米的升级非常昂贵,300毫米生产线的投资额大约需要30亿美元,之后缓慢上升,到了450毫米时,可能需要40亿美元。如果你要在半导体制造领域开展业务,那你就必须紧跟每一代的加工技术。
半导体工艺每两年就升级一次。如果每年没有15~20亿美元资金的投入,那就意味着你已经落后了。我相信,如果一家企业每年的投资少于15亿美元,那它就已经出局了。目前还能在这个领域继续开展业务的有Samsung 、台基电、Intel以及其他为数不多的、年投资额在15亿美元的企业。