- 摩尔定律时代落幕，半导体行业何去何从？

　　25年前，计算机的概念只包括台式电脑和笔记本电脑，超级电脑和数据中心基本上使用的是和台式和笔记本电脑一样的微处理器，不过就是数量多了些。但是现在，计算机的概念早已进行了延伸，智能手机、平板电脑、智能手表和其他可穿戴设备等都是新的计算设备，而这些新式计算设备对处理器的需求与其前辈电脑差别非常大。

　　移动应用和数据都已经向云端的服务器转移，云服务器对于微处理器的要求更高更严格，这对传统的芯片制造商产生了很大影响，里德举例说：“谷歌（微博）和亚马逊要买什么，对于英特尔决定制造什么产品有巨大的影响。”

　　对于移动设备，电池续航能力的重要性更加凸显，典型的智能手机的语音电话、Wi-Fi连接、蓝牙、GPS、感知触摸、磁场甚至指纹识别都是要耗电的，而且，移动设备还需要内置特殊功能的电路，用来管理电源和能耗，以保证以上各个功能不快速把电池耗尽。

　　对于芯片制造商来说，这些特殊要求破坏了原本半导体行业的“自动升级”的经济循环流程，从而对摩尔定律产生挑战。“原本的市场是你只需制造几种产品，但是每样的销量都有非常巨大的规模，”里德称，“新的市场里，你需要制造巨多种类的产品，每种只能买个几十万件，所以，只有在设计和生产非常便宜的情况下才可以持续下去。”

　　而现实生产中，将不同的技术放到同一设备中和谐运行简直就是噩梦，鲍特姆斯称：“要将不同的配件，不同的材料、电子、光子等，打包到一起和谐运行，需要新的架构、新的模拟、新的开关等等来解决。”

　　对于那些能源管理的特殊功能电路，设计的流程更是无比缓慢和昂贵。在加州大学伯克利分校，电子工程师阿尔伯托·圣乔瓦尼-文森特利（Alberto Sangiovanni-Vincentelli ）及其团队正在对此进行改变，他们觉得人们应该通过组合各种现有的带有各种功能的电路创造新的设备，“就像搭乐高积木。” 阿尔伯托说，其挑战就在于如何让这些积木搭起来之后能够各自运营工作，但是“如果你使用旧的设计方法的话，成本就太大了。”

　　芯片商如今最关心的可能就是成本问题了，“摩尔定律的终结不是技术问题，而是经济问题。” 鲍特姆斯说，包括英特尔在内的一些公司，依然试图在达到量子效应之前继续缩小元件体积，但是，产品缩得越小，成本越高。

　　每次产品体积缩小一半，生产商就需要全新的更准确的影印石版机器。如今，建立一条全新的生产线往往需要投入几十亿美元，这个成本仅有少数几家厂商可以承受。而由移动设备带来的市场碎片化，使得筹集这样的资金更加困难。“一旦下一代的每晶体管成本超过现有的成本，产品更新就会停止。”很多业内人士认为，半导体行业已经非常接近这个“产品更新停止”的阶段。

　　是的，过去十年芯片行业成本的提升导致了企业间大量的重组并购，如今，世界上绝大多数的芯片生产线都属于少数几家企业比如英特尔、三星和台积电等，这些芯片制造巨头与原材料和设备供应商的关系密切，互相之间也开始协调发展，世界半导体协会制造的行业研发蓝图也因此不再至关重要 。

　　美国的行业研究机构src曾经长期支持行业发展蓝图，但是，三年前，src对此热情不再，“因为我们的会员公司觉得这个蓝图没那么有用了，”src的副总裁斯蒂文·希勒尼斯（ Steven Hillenius）表示。src和美国半导体行业协会SIA一起，希望推动更加长期的、基本的研究日程，并且争取获得联邦基金的支持，最好是通过去年七月白宫发布的“国家战略计算倡议”（National Strategic Computing Initiative）。

　　src和SIA自己的研究日程于去年九月份发布，提到了未来行业面临的几大问题，首先是能源效率——特别是“物联网”带来的耗能比较大的各类智能传感器；其次设备联网也是同等重要，连接云端的各类设备互相沟通需要大量的带宽；最后是安全性，src和SIA呼吁行业开发新的抵御网络攻击和数据盗窃的安全措施。

　　英特尔的高级微处理器研究负责人谢加·博卡尔（Shekhar Borkar）对这一切却持乐观态度，他说：“虽然由于硅晶片的指数级增长无法持续，摩尔定律正在走向终结，但是，从消费者的角度来说，摩尔定律的含义其实表达的是他们将产品买到手中获得的价值每两年在翻番，从这个意义上讲，只要这个行业不断为设备增加新的功能，摩尔定律就能持续下去。”

　　“而且，各种想法都已经有了，我们要做的只是去实现它们。”