天不生摩爾,半導(dǎo)體如長夜。
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AI、量子計(jì)算、Chatgpt……
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斷供、霸權(quán)、芯片極限…… $ {: r) Q4 O6 [0 e1 H7 Z
當(dāng)半導(dǎo)體走到嶄新的時(shí)代拐點(diǎn),一手開創(chuàng)了時(shí)代的天才、巨人與教父們也紛紛走到自己的終點(diǎn)。3月24日,指引行業(yè)大半個(gè)世紀(jì)的一代傳奇,英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾,也走了。 9 W5 d) ~% s a7 q3 {
與他交好超過60年的張忠謀因此感嘆:“我的半導(dǎo)體第一代共同奮斗的朋友,已所剩無幾”。
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【叛逆青年】
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1929年1月3日,戈登·摩爾在美國加州舊金山出生。父親是警察,母親只有中學(xué)學(xué)歷,摩爾拿到的是典型的“窮二代”劇本。 1 K0 [) m/ p) B1 K* c6 c' Z0 {" ?
摩爾細(xì)致縝密的個(gè)性,卻受到了爺爺?shù)挠绊。爺爺曾在海上記錄航行日志,熱衷于測量、分析、統(tǒng)計(jì),并將所有細(xì)節(jié)記錄下來,以隨時(shí)應(yīng)對各種難以預(yù)知的變化。 1 V& i( I1 j F' ] t
這讓摩爾也養(yǎng)成了一絲不茍筆記、思考的習(xí)慣。
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3歲看大、7歲看老。這樣的性格,讓摩爾足以沉穩(wěn)地應(yīng)對未來各種各樣的不確定性。
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11歲的時(shí)候,摩爾的鄰家玩伴收到了一份特殊的圣誕禮物:一套真正的化學(xué)裝置和化學(xué)試劑。孩子們完全可以自制許多稀奇古怪的東西,包括炸藥。
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這讓摩爾對化學(xué)徹底著了迷。1954年,他如愿從加利福尼亞大學(xué)伯克利分校畢業(yè),獲得化學(xué)和物理學(xué)博士學(xué)位。 , @0 [" w& j0 z
大學(xué)期間,摩爾與妻子貝蒂相知相遇,成為從大學(xué)牽手到相伴終老的深情伉儷。
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1956年,摩爾迎來了命運(yùn)的轉(zhuǎn)折,進(jìn)入“肖克利半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室”工作。 8 I V- q7 I$ p* g
作為鼎鼎大名的“晶體管之父”,肖克利于1956年斬獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。能追隨這位天才人物,自然是無上榮耀。當(dāng)時(shí),肖克利將包括摩爾在內(nèi)的八位青年才俊納入麾下,都摩拳擦掌憋著要干一番大事業(yè)。 ! k( J% n1 f" X0 a" V8 Y2 Y
但肖克利卻對公司管理一竅不通,而且自以為是,經(jīng)營目標(biāo)也一變再變。結(jié)果折騰一年多,什么也沒干出來。 , @/ a8 y5 \) g7 Q2 B
性子急、火力壯的“八才俊”覺得,再也不能這么混下去了。 % }1 L5 Q# g: W/ w& z" C+ e3 g
1957年9月18日,“八才俊”正式提出辭職,將這位學(xué)術(shù)泰斗惹得勃然大怒。肖克利認(rèn)為,“八才俊”剛掌握晶體管技術(shù)就叛出師門,簡直“欺師滅祖”,直斥其為“八叛徒”。 ▲著名的硅谷“八叛徒”,左一為戈登·摩爾 4 ~/ ^) j! A9 q1 s* ^' N
叛徒就叛徒吧!畢竟,世界是年輕人的。 1 D& Q- g3 a' x* `5 b! t
“八叛徒”火速另起爐灶,成立了“仙童半導(dǎo)體”,短短半年后就開始盈利。但1959年,“八叛徒”也開始了分崩離析。
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直到1968年,摩爾和諾伊斯、格魯夫才一起離開了仙童,創(chuàng)辦了一家存儲(chǔ)芯片公司。這就是日后威震世界的英特爾。
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作為半導(dǎo)體行業(yè)的先驅(qū),摩爾由此開始掀起了一場前所未見的芯片革命。
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【光輝歲月】 6 B' y8 l- t( t+ M: s
2005年,功成身退的摩爾在接受《財(cái)富》雜志采訪時(shí),自稱其實(shí)是一位“偶然的企業(yè)家”。
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共創(chuàng)英特爾摩爾和諾伊斯、格魯夫,號(hào)稱“三駕馬車”。其中,格羅夫掌管公司管理運(yùn)營,是“踢屁股的人”;諾伊斯擁有堅(jiān)實(shí)的芯片工程理論基礎(chǔ);摩爾則是天生的實(shí)干家,善于將諾伊斯天馬行空的創(chuàng)意真正落在實(shí)地。 7 c2 \8 H5 p8 J: z
“三位一體”的完美架構(gòu),讓英特爾在微處理器領(lǐng)域橫勇無敵,為PC時(shí)代開辟了未有人走過的道路。 # k N6 y, N, e: C0 y7 g7 F
更有人認(rèn)為,摩爾是“八叛徒”之中最具天賦遠(yuǎn)見的技術(shù)領(lǐng)袖。 $ ~- E, R# h% p( E# x' }
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因?yàn)?979年,直到摩爾成為英特爾董事長兼CEO,才開始真正展現(xiàn)出其商業(yè)領(lǐng)袖的決斷能力。 2 x7 Q+ ^: \) N9 J
上世紀(jì)80年代,日本在半導(dǎo)體內(nèi)存領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對美國的反超,導(dǎo)致英特爾高層在戰(zhàn)略上產(chǎn)生了巨大的分歧:究竟是在內(nèi)存領(lǐng)域發(fā)起一場“新太平洋戰(zhàn)爭”,跟日本人殊死一搏;還是另辟蹊徑,進(jìn)行差異化競爭?
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但這是一個(gè)爭論不出結(jié)果的問題。
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1985年的一天,格魯夫走進(jìn)了摩爾的辦公室。他凝望望著窗外向摩爾問計(jì):“如果我們被裁,董事會(huì)請來一位新CEO,你覺得他做的第一件事是什么?” 4 D( v6 x0 _0 {" b4 i+ T
摩爾稍加猶豫答道:“他會(huì)放棄半導(dǎo)體內(nèi)存!
, n3 C2 F0 A# W- n格魯夫想了想:“那就讓我們親自來做這件事吧! : q$ ]4 [ ]( Y8 N
就這樣,英特爾壯士斷腕,徹底放棄了內(nèi)存,將戰(zhàn)略沖鋒口集中在微處理器(CPU)上。 ; G# w' l2 D: J
這不啻為一場“豪賭”。但事后證明,在這個(gè)英特爾生死攸關(guān)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折點(diǎn),格魯夫和摩爾“賭”對了。 ' @$ r2 I# e/ a0 ~( I
兩年后,英特爾聯(lián)合康柏推出比IBM快三倍的386計(jì)算機(jī),再次成為芯片霸主。
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整個(gè)摩爾時(shí)代,英特爾在微處理器賽道上成了一騎絕塵的存在。 / c3 v. p, ?" m8 k! }" J: g
有人因此評(píng)價(jià),沒有諾伊斯,英特爾成不了大公司;沒有格魯夫,英特爾難有高效率;沒有摩爾,英特爾則實(shí)現(xiàn)不了技術(shù)領(lǐng)先。
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1989年,摩爾“深藏功與名”,從英特爾董事會(huì)主席的位置上退了下來。 4 ], k- p# e* a) s
但此后長達(dá)30多年的時(shí)光里,人們依然見證了英特爾從486、奔騰(Pentium)到i5、i7的強(qiáng)勢崛起。
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因?yàn)檎麄(gè)半導(dǎo)體行業(yè),根本逃不脫“摩爾定律”。 ! P' f+ Z( V8 r; \4 H
【摩爾定律】 ' y3 X# k, c5 |/ A$ k: ^' e
1965年,在創(chuàng)立英特爾之前,摩爾就提出了大名鼎鼎的“摩爾定律”,即: 0 C; ?* c" s$ n; p. i! D. Y! Y
當(dāng)價(jià)格不變時(shí),集成電路上可容納的晶體管的數(shù)目,大概每隔24個(gè)月便會(huì)增加一倍,性能也將提升一倍。 , w6 X) {9 `8 p7 {- J5 c
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實(shí)際上,摩爾只是想通過“摩爾定律”傳達(dá)出一個(gè)重要信息,隨著芯片上的晶體管越來越多,電子產(chǎn)品都會(huì)變得越來越便宜。
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雖然并不是物理定律,但半個(gè)世紀(jì)以來,“摩爾定律”成為了統(tǒng)治半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)化速度的“天條”。 - M% r b9 _" [6 b; Y7 V" K
所有硅谷公司,都緊盯著“摩爾定律”這個(gè)“節(jié)拍器”。一旦你能跟上節(jié)奏,說明能取得成功;否則競爭對手將迅速超越你。
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幸運(yùn)的是,它幾乎完美揭示了半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步速度。加上激烈的行業(yè)競爭,“摩爾定律”甚至成為驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)指數(shù)級(jí)增長的動(dòng)力,直接引爆了PC和互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。 ( j4 \' j0 |" z% l+ H& D
對于“摩爾定律”的應(yīng)驗(yàn),摩爾在2005年接受采訪時(shí)曾深表欣慰: ; R( j: Q0 u7 r; T
“能在正確的時(shí)間出現(xiàn)在正確的地方,真是太好了……從我們無法制造單個(gè)硅晶體管的時(shí)代,成長到將17億個(gè)硅晶體管放在一個(gè)芯片上的時(shí)代!這是一次非凡的旅程! 4 D, }6 Z; c& A
但近年來,伴隨半導(dǎo)體工藝逼近物理極限,摩爾定律出現(xiàn)放緩,甚至不乏“摩爾定律已死”的聲音。
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其中,又以英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛的看法最堅(jiān)定。 6 C: Y% Q6 h4 @) e; T
在黃仁勛看來,芯片制程正接近物理極限,1nm對于硅基芯片而言就是終點(diǎn)。越先進(jìn)的制程意味著越高的成本,摩爾定律已經(jīng)不適用。 - }, q9 v' [) \0 K5 _) | Y
事實(shí)也確如黃仁勛所言。14nm以下的先進(jìn)制程,晶體管密度增速在放緩,芯片主頻提升速度在變慢。2005年之前的20年,微處理器性能提升了近1000倍;但此后十多年,芯片性能的提升已然失速。
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而對“摩爾定律已死”的說法,摩爾本人不但極盡謙卑,也不以為意。 ; P& e" h' F5 ]* }8 K
2008年,當(dāng)被問及“您的什么成就可以傳承”時(shí),摩爾略加思索后表示:“只要不是摩爾定律就行!
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2015年,“摩爾定律”發(fā)表50周年之際,摩爾接受《紐約時(shí)報(bào)》采訪時(shí)再度直言不諱:“摩爾定律”不會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)下去。 8 ~3 z. G: ?# h) ]0 W
但英特爾現(xiàn)任CEO基辛格卻堅(jiān)定不同意,認(rèn)為“摩爾定律”依然“活”得很好。
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哪怕摩爾大神仙逝了,基辛格在悼詞中依然表示“要持續(xù)不斷繼續(xù)研究它,直到元素周期表耗盡為止”。
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為了證明“摩爾定律”活得越來越好,英特爾還提出IDM 2.0戰(zhàn)略,要開啟制程工藝大跨越,保持摩爾定律有效性,并在2025年重新取得制程技術(shù)的領(lǐng)先地位。
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但其他人顯然不這么認(rèn)為。
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因?yàn)榘殡SAI、量子計(jì)算等新技術(shù)的加速,人們對“摩爾定律”有了新的定義。
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比如,IBM在2019年宣布量子性能的“摩爾定律”:如果要在10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán),要每年將“量子體積”至少增加一倍。 & i, [' q% U) |$ n
伴隨ChatGPT爆火,“ChatGPT之父”、OpenAI 首席執(zhí)行官山姆·阿爾特曼(Sam Altman)也在今年2月表示:“新版摩爾定律很快就要來了,宇宙中的AI智能每18個(gè)月要翻一倍!
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在“后摩爾時(shí)代”,超越摩爾定律,才是對摩爾最大的致敬。
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【人格魅力】 - \2 K" H" q0 {" p) A
1996年,正逢微處理器發(fā)明25周年,英特爾決定讓CEO格魯夫在世界計(jì)算機(jī)博覽會(huì)(Comdex)上發(fā)表一下對未來的行業(yè)預(yù)測。 # W. F2 s. B5 E/ D0 g5 I; i4 `6 ?
本來是一場你好我好大家好的懇談會(huì),但一聊到晶體管絕緣層厚度的專業(yè)問題時(shí),格魯夫卻和一位憨憨的院士產(chǎn)生了巨大分歧,當(dāng)眾展開了一場唇槍舌戰(zhàn)的交鋒,場面一度非常難堪。
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最后,還是摩爾這位“大長老”親自出手,通過冷靜深邃地闡述洞見,讓所有人在心悅誠服中,終結(jié)了這場差點(diǎn)失控的論戰(zhàn)。
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對于摩爾的人格魅力,英特爾全球研究院前院長王文漢博士的評(píng)價(jià)是: 8 _3 \! g* M! l
“他是正派的好人,真正的大師中的大師! $ _4 {+ \# K! c3 K
在英特爾,格魯夫強(qiáng)悍的統(tǒng)治風(fēng)格,深深地烙印在企業(yè)文化的基因里。但與此同時(shí),“摩爾定律”又是不容置疑的“公司圣經(jīng)”。 ' r" v0 S( b$ X+ c( h- w
這讓英特爾既具備格魯夫強(qiáng)悍進(jìn)取的作風(fēng),使之極具前進(jìn)的野心和動(dòng)力,又不至于因?yàn)檫^于狂暴而翻車,因?yàn)槟柕纳铄淅潇o能對其有所約束。 4 ~: h& t! q* p" p
因此,摩爾才被英特爾視為最具卓越領(lǐng)導(dǎo)力和謙遜正派品質(zhì)的靈魂人物。
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這樣的評(píng)價(jià),并非言過其實(shí)。 % o* r; m7 L$ W, x0 @& X
2022年,摩爾以95億美元財(cái)富,位列《福布斯全球億萬富豪榜》第214位。他大部分的財(cái)富,都來自英特爾的股權(quán)。 $ M6 O; C/ l4 z1 h0 B
但早在2000年,摩爾就和妻子創(chuàng)立了“戈登和貝蒂·摩爾基金會(huì)”,不斷剝離資產(chǎn),捐贈(zèng)股票。2012年,摩爾更承諾將一半以上財(cái)富捐獻(xiàn)給慈善事業(yè)。 4 [- G9 `8 B+ P% F! m ~, r
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如今,摩爾駕鶴西去;饡(huì)的總資產(chǎn)達(dá)到了80億美元,累計(jì)捐贈(zèng)高達(dá)51億美元。
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當(dāng)然,摩爾的一生也并不是算無遺策。
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上世紀(jì)80年代,張忠謀返回中國臺(tái)灣創(chuàng)立臺(tái)積電,創(chuàng)意出芯片代工產(chǎn)業(yè)找摩爾支持,摩爾毫不掩飾地給予了否定: . O1 `/ S- C' @3 o
“你提過很多好主意,但這個(gè)概念不算! % s' i7 u. m* F# Q8 d# ?: o, Z% N
戲劇的是,三十年后,當(dāng)臺(tái)積電不斷將芯片制程推向巔峰之后,張忠謀也直接了當(dāng):
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摩爾定律已死。 |