为什么吧里老有人把英特尔 intel 600p（intel）说国际米
点击联系发帖人
时间：2018-01-03 23:42
前几天看到一个节目，关于津巴布韦的通货膨胀的。&br&&br&以前津巴布韦的70%土地在极少数的白人手中，后来政府强制从白人手中夺走土地，分给黑人，导致白人纷纷逃到国外，政府的做法也导致了其他国家对它的封锁。&br&&br&黑人拿到土地之后，由于没有技术，导致很多土地种植不了，饥荒饿死了很多人。&br&&br&后来政府更是大量印制钞票，最终通货膨胀到100万亿津巴布韦元=40美分。&br&&br&而且印一张100万亿的津巴布韦元的成本超过了100万亿津巴布韦元。&br&&br&现在是有9种法定货币（包括人民币）在津巴布韦流通，而本国的货币不用了。&br&&br&&b&结论：有时候，把强者干掉，不一定弱者就能变强。把Google干掉，百度如何？&/b&
前几天看到一个节目，关于津巴布韦的通货膨胀的。 以前津巴布韦的70%土地在极少数的白人手中，后来政府强制从白人手中夺走土地，分给黑人，导致白人纷纷逃到国外，政府的做法也导致了其他国家对它的封锁。 黑人拿到土地之后，由于没有技术，导致很多土地种…
因为有一个东西叫做良品率！&br&&br&先来说一下半导体的制作流程：&br&首先基础原料是单晶硅，基本就是把多晶硅融化了，往里面扔一个晶种让他结晶，然后往外拉，大概就是这个样子：&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/d479e29d639ed300ccc8c923ca5f78ea_b.jpg& data-rawheight=&768& data-rawwidth=&1366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1366& data-original=&https://pic3.zhimg.com/d479e29d639ed300ccc8c923ca5f78ea_r.jpg&&&/figure&&br&然后切成一片一片的，对！像切寿司一样！不过很薄的了。成下面这样：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/49e9adcb53203bbea967b1d_b.jpg& data-rawheight=&768& data-rawwidth=&1366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1366& data-original=&https://pic2.zhimg.com/49e9adcb53203bbea967b1d_r.jpg&&&/figure&&br&然后用曝光和刻蚀的方法，在上面刻出许多的结构，像这样：&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/adeb23e6d8bd5ce46e12c_b.jpg& data-rawheight=&768& data-rawwidth=&1366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1366& data-original=&https://pic1.zhimg.com/adeb23e6d8bd5ce46e12c_r.jpg&&&/figure&&br&然后切成一块一块切下来：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/11e3ccf4ee2da1d41af885d_b.jpg& data-rawheight=&768& data-rawwidth=&1366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1366& data-original=&https://pic2.zhimg.com/11e3ccf4ee2da1d41af885d_r.jpg&&&/figure&&br&封装卖给你：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/38b0be631fae1a528d2f0c9_b.jpg& data-rawheight=&768& data-rawwidth=&1366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1366& data-original=&https://pic2.zhimg.com/38b0be631fae1a528d2f0c9_r.jpg&&&/figure&&br&但是，真实的情况不是那么美好的！真实的结构是这个样子的：&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/755f1784ff7fff62db7b_b.jpg& data-rawheight=&337& data-rawwidth=&600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&https://pic4.zhimg.com/755f1784ff7fff62db7b_r.jpg&&&/figure&&br&&u&很多毛刺是吧？&/u&&b&（这句划掉，感谢楼下 &/b&&b&@Jason Peters&/b&&b&指出，这里正确的表示应该是栅极制造出来并不是完美的横平竖直）&/b&也就是说，刻蚀的流程是不完美的，有可能某些该连着刻开了，很多该刻开的地方没有刻开。尤其是，根据我们的直觉来说（实际上也是这样的），在晶元边缘的刻蚀质量是比较差的，中心会比较好。&br&这就是为什么芯片做完了要做检测。&br&有些小的问题，比如说有一条沟，两边应该是绝缘的，但是沟刻得比较窄，频率跑的一高就击穿了，于是只能跑比较低的频率。有一些整个简直就是坏了，于是这一块就不能用了。&br&你要知道，i3和i7在架构上，都是一样的，只是跑的频率不一样。那么那些检测的结果好的，就封装起来定一个高频率，称作i7，不好的就会封装起来做一个低频率的，称作i3。&br&那么有的时候如果坏了呢（或者频率太低不能忍）？那就把这一部分核心屏蔽掉，另外一部分核心可以用来做CPU（四核变双核）。&br&&br&但是！有一个转折！&br&高端低端的市场是有一个比例的！比如说每卖一片i7，就会卖掉10片i3。但是如果良品率比较高了，品质高的太多了。但总归要有一个销售上的策略，要分高低端市场的，所以有的原本够格i7的片子会强行降频成为i3的片子。&br&&br&总体来说，这就是为什么i7要比i3卖得贵的原因。是的，生产成本是一样的，因为压根就是一起生产的！但是品质是不一样的而已。&br&至于说有的时候即使核心品质很好仍旧要降频或者屏蔽，那就是纯粹的商业策略问题了……&br&&br&再啰嗦两句：&br&现在intel限制超频，但是amd不限制，所以发生这种情况之后就会有用户强行超频到高频率。这也就是为什么经常看到“超的高是因为品质好”这样的话。&br&更有厉害的，比如当年的amd的三核处理器，就是四个核心有一个坏了屏蔽来的。但是实在买的太好了，没有那么多坏的核心，又不能砸了三核心这个性价比高的牌子。就会把一些好的四核的某核心屏蔽起来充三核。于是就出现了所谓民间的“开核”，就是把屏蔽掉的第四个核心打开。更有厉害的可以双核心开成四核心…………这种东西当然是要看批次和运气的。&br&&br&就是这样&br&&br&---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&9.1日更新：&br&第一次在知乎得到100赞，受宠若惊中……&br&本人也不是相关专业的啊，只是平时比较关注DIY而已。如有专业人士望轻喷&br&&br&补充说下面几个问题：&br&&ol&&li&上文所谓i7变成i3真的只是随便说说而已啊，intel完全可以i7变i5什么的……&/li&&li&双核心是四核心阉割来的也只是举个例子，毕竟要阉割一半的核心太不划算了（谁家良品率这么低就不要混了……），主流级别双核心应该真的就是双核心的。但是在很多高端多核心领域确实是这么做的，而且故意的成分很大。比如这个（上代发烧级和服务器级）：&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//news.mydrivers.com/1/294/294764.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&一刀又一刀：Intel“阉割”的秘密-Intel,IVB-EX,IVB-EP,Xeon E7 v2,E5-核心,阉割&i class=&icon-external&&&/i&&/a&，以及刚刚发布的haswell-e的次旗舰（6核心）就是旗舰（8核心）屏蔽来的。&/li&&li&之所以intel能够这么干， 是因为人家在设计的时候就已经考虑到了日后屏蔽的问题，很多都是模块化设计的。每一代产品都会有几种die（基片），然后有这些die通过屏蔽不同部分（不只是核心，还包括pci通道，显示核心等等等等……）来衍生出更多的产品。毕竟少设计一些基片可以少好多设计成本，也少去开多条不同生产线的麻烦（你说是两条生产一样东西的生产线省钱，还是生产不一样东西的省钱呢？）&/li&&li&下面有人说i7的频率比i5低……好吧这个真的跟本题没关系……如果是同一代且同一级（不要拿不同功率给我比！）的话，i7应该是四核心的吧。四核心频率稍微低一点儿是很正常的啊，毕竟要考虑散热什么的，全都搞成双核心的功率那散热就要加倍了……&/li&&li&视频：&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//v.youku.com/v_show/id_XMjE4NjMwMTI4.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&from sand to silicon （intel CPU 制作）&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/li&&/ol&&br&--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&2016.1 一年半后补充&br&这几天这条回答有来了很多通知，仔细看才发现是楼下 &a class=&member_mention& href=&//www.zhihu.com/people/0bd79bcb6685aef28abbc2c0ad1725ba& data-editable=&true& data-hash=&0bd79bcb6685aef28abbc2c0ad1725ba& data-title=&@Jason Peters& data-hovercard=&p$b$0bd79bcb6685aef28abbc2c0ad1725ba&&@Jason Peters&/a& 同学指出文中“毛刺”实在是错的有点儿大发，在此表示歉意，并向指出的同学表示感谢。&br&&b&那个并不是毛刺，ppt里面说的很明白是Tri-gate transistor（三闸极电晶体），在这里放这张ppt的主要用意是指出蚀刻本身是不完美的。&/b&
因为有一个东西叫做良品率！ 先来说一下半导体的制作流程： 首先基础原料是单晶硅，基本就是把多晶硅融化了，往里面扔一个晶种让他结晶，然后往外拉，大概就是这个样子： 然后切成一片一片的，对！像切寿司一样！不过很薄的了。成下面这样： 然后用曝光和刻…
【今年刚过去的4月19日是摩尔定律50周年，展望未来的50年，这个话题的讨论也变得更有意义】【多图预警】【黑科技出没】&br&最终更新完毕，断断续续花了一整个长假的时间，第一次厚颜求赞，哈哈。&br&4-24更新的IEEE Spectrum做的摩尔本人及Carver Mead专访部分在文章的最后。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/afd5ee9d21d5603abe52bf_b.jpg& data-rawwidth=&839& data-rawheight=&346& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&839& data-original=&https://pic4.zhimg.com/afd5ee9d21d5603abe52bf_r.jpg&&&/figure&正好有相关的作业，整理了来答一下。&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/13a1d2cd4ee56d16a8520_b.jpg& data-rawwidth=&849& data-rawheight=&357& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&849& data-original=&https://pic1.zhimg.com/13a1d2cd4ee56d16a8520_r.jpg&&&/figure&&ul&&li&从1958年Jack Kilby发明的第一个只包含一个双极性晶体管、三个电阻和一个电容的集成电路到现如今动辄十亿个晶体管的处理器芯片，短短五十几年的时间集成电路产业以历史上前所未有的节奏飞速发展。2014年，半导体生产商共生产制造了250 quintillion（十亿个十亿，十的18次方，短极差）个晶体管，也就是说去年一年中，平均每秒生产出8 trillion（短极差，万亿）个晶体管。&br&&/li&&li&更重要的是作为目前人类最尖端的科技成果之一，各种各样的集成电路不停地升级降价、再升级再降价从而以相对低廉的价格让这项成果为普罗大众所共同享有。这一产业著名的经验法则摩尔定律也因此为大家所熟知。&br&&/li&&li&曾听过一个不恰当的比方：如果汽车工业也是按照半导体产业的玩法，不妨想象一下您可以用多么低廉的价格购买到性能神到飞起的汽车。摩尔定律以平均每年46%的“成长”速率往前推进，而洲际旅行的速度从1900年大型远洋轮船的35公里每小时左右，上升至1958年波音707的885公里每小时，平均涨幅为每年5.6％。但在之后很长一段时间里巡航速度基本上保持不变，波音787只比707快了几个百分点。从1973年到2014年，美国新乘用车（即使在排除SUV和皮卡之后）的燃料转换效率每年仅提升2.5％，从13.5升到37英里每加仑（即油耗从17.4升每百公里降到6.4升每百公里）。&/li&&/ul&昨天给家里买电脑选什么奔腾赛扬的感觉还在眼前，今天新买到的手机上就已经是4核8核傻傻分不清楚了，这是多美好的时代啊！&br&但是现在问题来了，飞速的发展在看得到的未来就要触碰到物理极限了，10 纳米之后怎么办？！&br&&br&先宽宽心，三星总裁在刚刚二月份的ISSCC上发表主题演讲表示：直到5nm不会有根本性困难。&br&那5nm之后怎么办？而即使是5nm以上的制程现在真的可以这么淡定？&br&&br&下面从三个大的方面比较系统地来介绍下“怎么办”：&br&&ul&&li&&b& “More Moore”、”“More than Moore”、“Beyond CMOS”&/b&&/li&&/ul&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/3ca60c3936afe287f7caa_b.jpg& data-rawwidth=&784& data-rawheight=&1114& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&784& data-original=&https://pic3.zhimg.com/3ca60c3936afe287f7caa_r.jpg&&&/figure&（个人作图仅供参考，如有错误敬请指正）&br&&br&那为什么会这样分成三个大的方向？&br&用这张图就能更好的理解:&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/ffccda4d6ae5_b.jpg& data-rawwidth=&660& data-rawheight=&315& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&660& data-original=&https://pic2.zhimg.com/ffccda4d6ae5_r.jpg&&&/figure&&ul&&li&“More Moore”做的是想办法沿着摩尔定律的道路继续往前推进。&br&&/li&&li&“More than Moore”做的是发展在之前摩尔定律演进过程中所未开发的部分。&br&&/li&&li&“Beyond CMOS”做的是发明在硅基CMOS遇到物理极限时所能倚重的新型器件。&br&&/li&&/ul&&br&&b&一、More Moore&/b&&br&“More Moore”延续CMOS的整体思路，在器件结构、沟道材料、连接导线、高介质金属栅、架构系统、制造工艺等等方面进行创新研发，沿着摩尔定律一路scaling（每两年左右，晶体管的数目翻倍）。&br&有一个粗略的估算公式&br&CMOS scaling rule：To enter the next generation node,&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=L%3DS%5Ccdot+L%2C++P%3DS%5E%7B2%7D+%5Ccdot+P%2C%5Ctau+%3DS%5Ccdot+%5Ctau+%2Cwhere+S%3D0.7++per3%2F2+years& alt=&L=S\cdot L,
P=S^{2} \cdot P,\tau =S\cdot \tau ,where S=0.7
per3/2 years& eeimg=&1&&&br&L是特征尺寸（就是22nm,14nm,10nm等等），P是相应的能耗，&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=%5Ctau+& alt=&\tau & eeimg=&1&&是传播延时。通过这个公式可以大致推出之后几代制程的性能参数和Roadmap（roadmap就是大致哪一年做到22nm，哪一年做到10nm，哪一年做到7nm的规划，如下图）。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/fff5dbda72b05ad14fabc_b.jpg& data-rawwidth=&694& data-rawheight=&302& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&694& data-original=&https://pic1.zhimg.com/fff5dbda72b05ad14fabc_r.jpg&&&/figure&关于这部分内容，上面 &a data-hash=&f793d316d26feb319dd24cd& href=&//www.zhihu.com/people/f793d316d26feb319dd24cd& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@华思通& data-hovercard=&p$b$f793d316d26feb319dd24cd&&@华思通&/a&和 &a data-hash=&bc9fb53c71bd& href=&//www.zhihu.com/people/bc9fb53c71bd& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@吴恒& data-hovercard=&p$b$bc9fb53c71bd&&@吴恒&/a& 写得很好，还有 &a data-hash=&307f05290fdbefa916c98cd& href=&//www.zhihu.com/people/307f05290fdbefa916c98cd& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@段阡& data-hovercard=&p$b$307f05290fdbefa916c98cd&&@段阡&/a& 学长在另一个问题下的回答也很棒&a href=&http://www.zhihu.com/question/& class=&internal&&如果芯片工艺发展不能满足摩尔定律，是否会引发 IT 界的一场创新？ - 芯片（集成电路）&/a&，请大家参考。&br&&br&“More Moore”的挑战在于：&br&&ul&&li&无法承受的能耗密度&/li&&li&原子尺度的尺寸——物理限制&/li&&li&制程、器件的不稳定性和偏差&/li&&li&比例缩小并没有带来实质的性能提升（每次乘0.7或&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=0.7%5E%7B2%7D+& alt=&0.7^{2} & eeimg=&1&&，后面得到的值之间的差越来越小）&/li&&li&高昂的研发和制造成本&/li&&/ul&&br&&b&二、More than Moore&/b&&br&“More than Moore”侧重于功能的多样化，是由应用需求驱动的。之前集成电路产业一直延续摩尔定律而飞速发展，满足了同时期人们对计算、存储的渴望与需求。大众一提到芯片想到的就是CPU、显卡、英特尔、英伟达、高通，也可能会觉得德州仪器这样名字的“山东某设备制造“公司应该和芯片没什么关系吧（纯吐槽）。&br&但是这个世界不是光光只有处理器啊！像下图所示，一个系统（比如您的手机芯片组）还有很多其他部分的功能模块，这些橙色的部分还大有文章可做。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/7f9cead9feb1d670e8a1660_b.jpg& data-rawwidth=&616& data-rawheight=&288& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&616& data-original=&https://pic1.zhimg.com/7f9cead9feb1d670e8a1660_r.jpg&&&/figure&&ul&&li&首先，像上上张有横纵坐标的图所显示的那样，摩尔定律（主要是数字电路和存储电路）切下了版图的一角却也留下了很大一块的空白。那些“空白”部分（比如模电以及后来兴起的微机电等等）并不是把MOS FET作为单纯的开关来用，也因此和数字电路不停地scaling的玩法不同，当这边看上去快要玩完的时候那边说不定还想大干一场呢。&br&&/li&&li&其次，这些非数字的功能模块还有不少停留在PCB板级系统层面，还有很大的空间和潜力用比如3D IC等的技术向封装层面（System in a Package(SiP)） 或是单芯片层面(System on a chip（SoC)）发展。&br&&/li&&/ul&更直观地理解更高集成度的好处可以参考最新发布的MacBook的主板：&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/b4050efa6d814cded970_b.jpg& data-rawwidth=&907& data-rawheight=&591& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&907& data-original=&https://pic1.zhimg.com/b4050efa6d814cded970_r.jpg&&&/figure&&ul&&li&最后，也是最重要的，随着时代的发展，人们对物联网、生医电子等等产业的期待和需求越来越大，也就是说，消费者除了对计算、存储功能还对传输、感测、智能化等功能的要求越来越高。&br&&/li&&/ul&这意味着什么，这意味着商机啊，意味着大笔大笔的钱啊。&br&&b&比如&/b&&br&&ul&&li&THz IC：现在大家常讲的几G几G，Tera是Giga的一千倍啊，是不是很快！&br&&/li&&li&Wireless power transmission：无线充电啊，其实现在IC级的无线充电从工业界商用的角度来讲效率还不算高，传输距离也还有很大的限制，还有很大的发展空间啊，
如果一款手机只要在有类似WiFi的地方就能自己充电你是不是会马上冲出去买买买！&br&&/li&&li&Power converter for energy harvesting：不仅无线充电啊，芯片还能自己从周围环境吸收能量啊，
是不是吊炸天！&br&&/li&&li&生医电子就不用讲了，神马吹口气就能测癌症的芯片啦、一滴血就能检艾滋的芯片啦、会放电刺激你大脑的芯片啦、能在你血管里游来游去的微机电啦！（这方面还有很多很有意思的生医芯片，有机会再在知乎上给大家详细介绍）&br&&/li&&/ul&等等等，这些例子都不是科幻想象，都是有被具体流片实现验证的呐！但是为毛我作为消费者还没有接触到！炸裂！&br&因为啊，相对来说，这些技术或者还不够成熟、或者制造成本过高、或者仍不适合大量生产，还有很大的开发空间，还需要很大的研发投入。所以，业界学界就有很多人提出，别整天快到头啦快到头了的，我们来玩More than Moore好不好，我们继续赚大钱好不好（切&i&，大钱怎么会给你们硬件挣，都在人家互联网公司好不好（纯吐槽，羡慕嫉妒没有恨）&/i&）。&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/df44575caa62e7db7eddb586_b.jpg& data-rawwidth=&647& data-rawheight=&323& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&647& data-original=&https://pic3.zhimg.com/df44575caa62e7db7eddb586_r.jpg&&&/figure&上面介绍的“More than Moore”其实和去年台积电张忠谋董事长就“下一个发展”所发表的观点是一致的。&br&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//tech.hexun.com//.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&台积电张忠谋：物联网将成半导体下一个发展亮点&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&blockquote&张忠谋说，摩尔定律分析，半导体经过数十年的发展就差不多“要死了”，就算还可以苟延残喘个5、6年，难道接下来就没有事情做了吗？&br&为半导体产业把脉，张忠谋提出3个发展方向，&br&&ul&&li&首先摩尔定律下包括射频、输入输出控制等不需要高阶制程的产品可以放在同一封装上，另外发展高阶技术的产品，能将相同制程的不同产品一起封装的先进封装技术，让一颗芯片能整合更多功能，更可以节省空间。 &br&&/li&&li&第二，物联网有机会用到不同的传感器，去执行测量温度、侦测环境、感应人体血压等功能，半导体公司也要必须跟上脚步，掌握这些技术。 &br&&/li&&li&最后，他认为未来的产品须要更佳的低功耗功能，甚至功耗要求比智能手机低10倍，最好一周只充一次电，这技术也将是半导体公司须要突破的。&br&&/li&&/ul&&/blockquote&&br&&b&三、Beyond CMOS&/b&&br&(&i&友情提示，以下部分适合吹水，(有些方向)毕业&找工&投资有风险，跳坑需谨慎&/i&)&br&那如果&More Moore&哪天真的折腾不下去了，难道就坐等CMOS到头，赚赚&More than Moore&的钱算啦?当然不会。作为无论研发投入总量还是占收入比都是最高的几个行业之一，业界众公司比如Intel，亿美元的研发经费投入都有在布局不远的以及遥远的将来。&br&搜索Ian A. Young、Dmitri Nikonov、Kelin J. Kuhn这些Intel的科学家，您就会发现他们正在研究一些相当炫酷的东西。&br&这个领域里还有一位清华出身耶鲁的PhD毕业，现在就职于GLOBALFOUNDRIES的科学家&br&An Chen，他在这个方面有很多研究，也是GLOBALFOUNDRIES在International Technology Roadmap of Semiconductors (ITRS)的代表，主持ITRS中the Emerging Research Device (ERD) working group的工作。15年有编一本新书：《&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.amazon.com/Emerging-Nanoelectronic-Devices-An-Chen/dp/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Emerging Nanoelectronic Devices: An Chen, James Hutchby, Victor Zhirnov, George Bourianoff: 1: Amazon.com: Books&i class=&icon-external&&&/i&&/a&》。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/1da5bfd6dc_b.jpg& data-rawwidth=&952& data-rawheight=&525& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&952& data-original=&https://pic4.zhimg.com/1da5bfd6dc_r.jpg&&&/figure&&br&Beyond CMOS的主要思路就是发明制造一种或几种“新型的开关”来处理信息，以此来继续CMOS未能完成之事。因此理想的这类器件需要具有高功能密度、更高的性能提升、更低的能耗、可接受的制造成本、足够稳定以及适合大规模制造等等的特性。&br&&i&据说知乎爆照会比较多赞，就先po一张（比较全的）玉照。&/i&&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/a432ffad57f9e1a869dc29_b.jpg& data-rawwidth=&974& data-rawheight=&726& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&974& data-original=&https://pic2.zhimg.com/a432ffad57f9e1a869dc29_r.jpg&&&/figure&下面的综述表格适合想深入了解或是做这方面研究的知友：&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/ed2cba77c582f07b014b0a_b.jpg& data-rawwidth=&810& data-rawheight=&702& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&810& data-original=&https://pic3.zhimg.com/ed2cba77c582f07b014b0a_r.jpg&&&/figure&接下来介绍一些具体的Beyond CMOS的新型器件。&br&1.&b&Tunneling FET (TFET)&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/c91d7bef1462cc09adc4_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&219& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic1.zhimg.com/c91d7bef1462cc09adc4_r.jpg&&&/figure&TFET 主要应用量子力学的隧穿原理，直接穿越source和drain间的屏障而不是扩散过去。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&实现低Vdd（电源电压）、低功耗以及更好的次临界摆幅&br&&/li&&li&与CMOS工艺兼容&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&低饱和电流
&/li&&li&提高对内部电场的栅极电压控制度有难度 &/li&&li&界面态的问题（在传送和接收端都需要足够高界面密度来为载子提供能量充足的位置）&br&&/li&&/ul&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/80ac2ce34ad1ef89749cee_b.jpg& data-rawwidth=&477& data-rawheight=&270& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&477& data-original=&https://pic3.zhimg.com/80ac2ce34ad1ef89749cee_r.jpg&&&/figure&&b&2.Nano-electro-mechanical Switch (NEMS) &/b&&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/0dfef753bb5_b.jpg& data-rawwidth=&622& data-rawheight=&253& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&622& data-original=&https://pic2.zhimg.com/0dfef753bb5_r.jpg&&&/figure&MEMS的进阶版，用上图所示的悬梁臂来做为机械开关。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&理论上可以做到为零的泄漏电流和亚阈值摆幅&br&&/li&&li&对温度的敏感度低&br&&/li&&li&对电磁冲击免疫&br&&/li&&li&与CMOS工艺兼容&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&由于悬梁臂的机械动作带来较低的开启关闭速度 &/li&&li&纳米级接触的可靠性&/li&&li&表面力产生的突刺&br&&/li&&li&受到隧穿效应限制的比例缩放&br&&/li&&li&高吸和电压&/li&&/ul&&b&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/4cc76fd13b74ea1ab76c5f080e6dfc5f_b.jpg& data-rawwidth=&476& data-rawheight=&266& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&476& data-original=&https://pic4.zhimg.com/4cc76fd13b74ea1ab76c5f080e6dfc5f_r.jpg&&&/figure&3.Single Electron Transistor (SET)&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/d4eafdb7cecb1ea_b.jpg& data-rawwidth=&638& data-rawheight=&470& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&638& data-original=&https://pic3.zhimg.com/d4eafdb7cecb1ea_r.jpg&&&/figure&栅端电压控制稳定状态间的调谐，实现“岛”上单一电子的增或减。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&高速&br&&/li&&li&高器件密度&br&&/li&&li&高能效&br&&/li&&li&可能带来新奇的功能和应用&br&&/li&&li&与CMOS工艺兼容&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&尺寸与温度的权衡&/li&&li&低增益&/li&&li&较大的阈值电压变化&br&&/li&&li&寄生电容&br&&/li&&li&低输出电流、高输出阻抗&/li&&li&有限的扇出数&br&&/li&&li&较低的抗噪声能力&br&&/li&&li&尚未完全成熟的制造工艺&br&&/li&&/ul&&b&4.Quantum Cellular Automata (QCA)量子元胞自动机&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/a6edee0b20a9cba3bf317ee_b.jpg& data-rawwidth=&686& data-rawheight=&206& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&686& data-original=&https://pic2.zhimg.com/a6edee0b20a9cba3bf317ee_r.jpg&&&/figure&通过改变元胞编排结构来表示二进制。&br&相邻的元胞由于库仑耦合效应趋向于对齐一致，从而实现信息的传递。&br&&p&已有通过实验演示的半导体、分子、磁性点类型的量子元胞自动机提供了低功耗，新型信息处理方式、传输机制，以及多数决操作。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/f77cdf5f241_b.jpg& data-rawwidth=&706& data-rawheight=&229& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&706& data-original=&https://pic2.zhimg.com/f77cdf5f241_r.jpg&&&/figure&&p&QCA 量子电路是未来实现量子计算机的技术之一。&/p&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&工作温度的限制&/li&&li&在极端尺寸下的图形构造&/li&&/ul&&b&5.Atomic Switch&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/7e517dba64cdc_b.jpg& data-rawwidth=&614& data-rawheight=&189& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&614& data-original=&https://pic1.zhimg.com/7e517dba64cdc_r.jpg&&&/figure&原子开关基于两电极间的金属原子桥的形成与湮灭，从而形成门（相当于栅极）控开关模式。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&高扩展性&br&&/li&&li&低操作电压和能耗&br&&/li&&li&作为记忆体的双端器件应用时，与conductive-bridge RAM (CBRAM)类似&br&&/li&&li&相对来说存在低制造成本的可能性&br&&/li&&li&3D堆叠结构&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&需要提高三端器件所具有的性能（速度、耐久度、均匀度） &/li&&li&稳定性和高可变性需要被考量&/li&&li&速度由电极活性表面的离子输运和电化学反应决定&br&&/li&&li&需要对工作机制有更深入的了解&/li&&/ul&&b&6.SpinFET&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/2b3ea5674c6bcbad426eae_b.jpg& data-rawwidth=&613& data-rawheight=&183& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&613& data-original=&https://pic3.zhimg.com/2b3ea5674c6bcbad426eae_r.jpg&&&/figure&利用电子的自旋方向来携带信息。&br&相关技术也是未来实现量子计算机的技术之一。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&旋转的自由度使额外的信号调制和控制成为可能&br&&/li&&li&具有场效应晶体管的结构且与CMOS工艺兼容&br&&/li&&li&理论上有更小的传输耗散&br&&/li&&li&无挥发性&br&&/li&&li&可编程性&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&磁性材料及其制造工艺&/li&&li&需要高效率的自旋注入和侦测来实现足够多的开/关比例&/li&&li&自旋轨道间的栅极调制的强度&br&&/li&&li&自旋弛豫及其寿命&/li&&/ul&&b&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/78ee9fa58e141d55fb86a134c755e558_b.jpg& data-rawwidth=&480& data-rawheight=&265& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&480& data-original=&https://pic1.zhimg.com/78ee9fa58e141d55fb86a134c755e558_r.jpg&&&/figure&7.Graphene FET 石墨烯FET&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/f10af58caf91b3df39c88746_b.jpg& data-rawwidth=&680& data-rawheight=&228& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&680& data-original=&https://pic3.zhimg.com/f10af58caf91b3df39c88746_r.jpg&&&/figure&2D材料，蜂窝状的单原子碳结构。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&高迁移率（有构造更快速FET的潜力）&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&现有的研究都没有实现电流饱和&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=%5CRightarrow+& alt=&\Rightarrow & eeimg=&1&&gds高&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=%5CRightarrow+& alt=&\Rightarrow & eeimg=&1&&内在的电压增益&0.4&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=%5CRightarrow+& alt=&\Rightarrow & eeimg=&1&&带有电压增益的电路结构难以实现&/li&&li&石墨烯没有带隙（band gap）&/li&&li&开/关电流比欠佳&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=%5CRightarrow+& alt=&\Rightarrow & eeimg=&1&&不理想的开关&/li&&/ul&石墨烯材料的最重要的缺陷就是缺少带隙，所以这方面也有各种各样的研究尝试。&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/0fe464d6cca9f5a1b0c1b9ef_b.jpg& data-rawwidth=&625& data-rawheight=&377& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&625& data-original=&https://pic2.zhimg.com/0fe464d6cca9f5a1b0c1b9ef_r.jpg&&&/figure&&b&8.Carbon Nanotube FET
碳纳米管FET&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/9a37cbfdca338c3d5a6ca6_b.jpg& data-rawwidth=&584& data-rawheight=&194& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&584& data-original=&https://pic3.zhimg.com/9a37cbfdca338c3d5a6ca6_r.jpg&&&/figure&CNT是由石墨烯薄片卷起来的纳米级直径的圆管。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&在RF电路中的应用较有前景&/li&&li&在表面的一维输运 可实现极佳的沟道控制和高线性度（Id ~ Vgs）&br&&/li&&li&由于较大的平均自由程CNT有地热噪声以及操作在THz频率的潜力&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&现有实现的高性能CNT内是有金属喷镀的，需要设法摆脱&br&&/li&&li&一个碳纳米管只能承载10至30 μA的电流，因此需要几百个碳纳米管来达到mA级别的漏端电流&/li&&li&已有的CNT FET amplifier with 11 dB gain at 1.3 GHz&br&&/li&&li&大规模制造工艺仍有待发展&/li&&/ul&碳纳米管更具体的方面知乎上有 &a data-hash=&bc9fb53c71bd& href=&//www.zhihu.com/people/bc9fb53c71bd& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@吴恒& data-hovercard=&p$b$bc9fb53c71bd&&@吴恒&/a& 的优质答案可供参考&a href=&http://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&碳纳米管会代替传统硅材料成为更优质的计算机电子元件材料吗，现在大规模应用的阻碍是什么？ - 吴恒的回答&/a&&br&&b&9.Nanowire FET&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/36affc42dfdc1_b.jpg& data-rawwidth=&597& data-rawheight=&196& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&597& data-original=&https://pic2.zhimg.com/36affc42dfdc1_r.jpg&&&/figure&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&&p&相比CMOS，对载子/沟道有更好的控制&/p&&/li&&li&&p&当直径很小（几个纳米）时，有一维（弹道）的传输效果&/p&&/li&&li&相比CMOS有大约4倍的速度提升&br&&/li&&li&环形栅在高速器件中很有前景&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&可靠度和器件的可复制性&br&&/li&&li&达到mA级别的电流需要很多单一器件的排列&br&&/li&&li&仍未有RF应用的实现&/li&&/ul&Beyond CMOS部分引用前文提到的华人科学家An Chen已发表的论文结论做一个小结：&br&根据时间上的状态变量和开关装置做的分类：&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/8c5dd8f49a6d0a99a616_b.jpg& data-rawwidth=&563& data-rawheight=&269& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&563& data-original=&https://pic3.zhimg.com/8c5dd8f49a6d0a99a616_r.jpg&&&/figure&ITRS ERD组基于评价和调查，对上述三大类新型逻辑器件在比例缩小能力、速度、能效、开关（1/0）比、操作可靠性、室温下性能、CMOS工艺兼容性等方面的归一化评估：&br&简单地说单一射线上的数值越大越好，最终所包围的面积越大越好。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/57b67f2e1bf_b.jpg& data-rawwidth=&521& data-rawheight=&270& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&521& data-original=&https://pic4.zhimg.com/57b67f2e1bf_r.jpg&&&/figure&&br&全文最后用ITRS（国际半导体技术蓝图&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//baike.baidu.com/item/ITRS%3Ffr%3Daladdin& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&ITRS_百度百科&i class=&icon-external&&&/i&&/a&）公布的一份报告中的图片作为总结。&br&&i&注意看左右两条长直线和中间的五个大层面。&/i&&br&偏左边是已有的成熟技术，偏右边是新型的信息制程技术。&br&&ul&&li&最下层的状态变量有从电子电荷向分子、极化、强电子相关态、自旋方向等方向发展的趋势。&br&&/li&&li&第二层材料方面有从硅、碳、宏观分子材料、纳米结构、复合金属氧化物等方向发展的趋势。&br&&/li&&li&第三层的器件结构层级有从CMOS向分子器件、自旋器件、铁磁性器件、量子器件等方向发展的趋势。&br&&/li&&li&第四层的数据载体有从模拟量、数字量像模式量、量子位等方向发展的趋势。&br&&/li&&li&第五层的计算机架构有从冯诺·依曼架构、多核架构向可重构、量子、形态学计算机等方向发展的趋势。&br&&/li&&/ul&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/89e3f0edb284eb03dbe2e7a_b.jpg& data-rawwidth=&782& data-rawheight=&479& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&782& data-original=&https://pic3.zhimg.com/89e3f0edb284eb03dbe2e7a_r.jpg&&&/figure&另附上2002年一篇paper的几张综述图表给有兴趣想继续深入了解的知友。&br&（而且有包含前文没有介绍的Memory的部分)&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/f3df915bc_b.jpg& data-rawwidth=&948& data-rawheight=&649& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&948& data-original=&https://pic3.zhimg.com/f3df915bc_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/79cd8c2f678b995bde31c5a_b.jpg& data-rawwidth=&936& data-rawheight=&517& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&936& data-original=&https://pic3.zhimg.com/79cd8c2f678b995bde31c5a_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/edf5ccba7d1a64be082511b_b.jpg& data-rawwidth=&943& data-rawheight=&638& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&943& data-original=&https://pic4.zhimg.com/edf5ccba7d1a64be082511b_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/6fce55ffdebf03b24f4c2_b.jpg& data-rawwidth=&963& data-rawheight=&577& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&963& data-original=&https://pic3.zhimg.com/6fce55ffdebf03b24f4c2_r.jpg&&&/figure&&br&&u&&b&以上全文中非原创图片均来自公开的互联网，如有侵权立刻删除。&/b&&/u&&br&部分个人论述非学术结论，仅供参考，如有错误敬请指正。&br&专业名词翻译可能有误或和大陆常用词不同，敬请指正，有些实在无法翻译，还请见谅。&br&&br&&br&4-24更新——IEEE Spectrum做了一个关于摩尔定律50周年的专题（仍在更新中）：&br&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//spectrum.ieee.org/static/special-report-50-years-of-moores-law& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Special Report: 50 Years of Moore's Law&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&甚至有采访到Gordon Moore本人以及超大规模集成电路(VLSI)的祖师爷Carver Mead（他是摩尔定律的命名者；我在另一个回答有提到，他也是神经形态计算机之父 &a href=&http://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&IBM 发布新型 SyNAPSE 神经芯片，会对整个计算机乃至科技领域产生什么影响？ - 薛矽的回答&/a&）。&br&&div class=&highlight&&&pre&&code class=&language-text&&引自科技中国「卡弗·米德」词条 http://www.techcn.com.cn/index.php?doc-view-134697.html
&/code&&/pre&&/div&&div class=&highlight&&&pre&&code class=&language-text&&摩尔先生在1965年提出定律时就在《电子》（Electronics）杂志中就表明了这一观点，现已 73 岁高龄的他对此仍深信不疑。他表示：“我愿意对摩尔定律的任何问题进行担保。”
该定律最初只是摩尔先生做出的一个简单推测，主要探讨了新兴芯片行业多快可以在单一集成电路中容纳更多元件的发展周期。加利福尼亚理工学院着名物理学家米德（Carver Mead）后来将其称为摩尔定律，他认为“它更是一种个人预言，而非仅仅是定律”。
Moira Gunn：你早在1965年便撰写了那篇具有开创性的文章，并且你能从中看到摩尔定律的所有苗头，但直到你在英特尔工作达10年之久后，你的发现才被称为摩尔定律。根据你的回忆，第一次出现摩尔定律的名称是什么时候？
戈登·摩尔博士：对这一点最了解的是我的一个朋友Carver Mead，当时他是加州理工大学教授，是他把我的发现称作摩尔定律。不知怎么的这一名称就流传下来了。几十年来，我甚至不愿使用这一说法，但最终我还是习惯了这个名称。
&/code&&/pre&&/div&这里简单翻译一些这次IEEE Spectrum专访中的有意思的对话片段（只是大意，全文请移步原文链接）：&br&...&br&&ul&&li&Rachel Courtland（IEEE Spectrum副主编）:您在过去曾多次预测摩尔定律的终结，您现在认为它还能持续多久？&br&&/li&&li&Gordon Moore: 恩，我从来没有准确的预测它的终结，我说过我无法看到比下一个世代（的芯片）更远的未来。那儿似乎有一堵穿不透的墙，但这堵墙一直在往后退。我很惊讶于工程师们有如此强大的创造力能够在看起来只能完全停滞的情况下找到新的出路。...我记得一次霍金在硅谷的时候，有人问他怎么看集成电路技术所面临的极限。虽然不是他的研究领域，但他总结了两点：光的有限速度和材料的原子特性。我觉得他是对的。我们已经接近原子极限，而且我们也利用了一切优势来促使速度提升，但是光速会最终限制性能。这些基本的问题目前看来依然没有很好的解决方案，而在接下来的几个世代中我们却将要直面它们。&br&&/li&&li&...&br&&/li&&li&R.C.: 您是否认为我们对电子类产品的消费习惯会因为摩尔定律的终结而改变？&br&&/li&&li&G.M.:我不觉得会改变太多。只要有新的产品有成长的能力，它们会很快的迫使旧产品更新换代。当我们是在想不出还有什么新的花样可以玩时，人们可能会觉得评不需要每年都换新的，可能一个电子产品可以用四五年。这将会使整个产业的成长明显放缓，但是我认为这样的事发生是不可避免的。&br&&/li&&li&...&br&&/li&&li&R.C.: 你最初的预测主要是基于芯片上各部分的成本会不断下降的这样一个想法。所以，这是最终将决定它也是因为这点吗？这是一个经济规律，所以它会有一个经济规律式的消亡？&br&&/li&&li&G.M.:我认为这最终将是一个技术消亡的问题，而不是一个经济问题。当他们不能做得更小的时候，人们仍将在相当长一段时间里继续从产品中压低成本。但我敢肯定，那时就是最终时刻来临的时候了。&br&&/li&&li&R.C.: 我告诉一些人今天将要来采访您，然后我问他们我应该问您什么问题。有些人大笑着说：“你能不能问问他我们怎样才能摆脱这个烂摊子？”因为他们都正挣扎在这些技术难题之中。&br&&/li&&li&G.M.:Whoo. Well, 你总是可以办理退休然后搬到夏威夷来~ （答主脑补此处应有笑声，从英特尔退休后，戈登·摩尔通过戈登和贝蒂·摩尔基金会专注于慈善事业。他住在夏威夷的海边。）&br&&/li&&li&...&br&&/li&&li&G.M.:这是商业的本质。世上没有那么多可以轻轻松松赚钱的生意，有的话（半导体产业，集成电路产业）也肯定不会是其中之一。&/li&&/ul&对Carver Mead的采访&br&...&br&R.C.: 摩尔定律不是真正的定论，至少不是像我们所定义的物理定律一样，您如何像普通人解释它？&br&Carver Mead:我总是需要澄清（特别是在早期），这不是一个物理定则。这是一个关于人类行为的规律。为了让事情都像我们半导体技术的发展一样，这需要极大数量的具有创造性且十分努力的聪明的人来实现。他们相信这种努力会造就一个成功的事业否则他们不会付出努力。这种对有可能实现目标的信念最终使得梦想真正得以实现。&br&摩尔定律实际上是关于人们对未来的信念以及他们愿意投入精力促使其发生的意愿。这是一个关于人类（人性，humanity）的了不起的宣言。&br&...&br&R.C.: 当摩尔定律即将终结，会发生什么？&br&C.M.:我们最不想做的事就是在摩尔定律50周年的当下充斥着一些关于它的即将结束的悲观情绪。事实上，针对晶体管的盲目发展更小的尺寸这条路的确是不会永远持续下去的，但这并不意味着建设更复杂，功能更强大的电子系统的时代即将结束。&br&有很大数目的非常聪明的人们正在一刻不停地挑战并推进极限。比如，有人正试图将光学和电子元件集成在同一芯片上，也就是所谓的硅光子学，而这还只处于起步的阶段。&br&我的经验是，当你觉得在一条学习曲线上感到空气稀薄，在某处总会有一个突破口，但突破口永远不在你正在思考的位置。我们永远无法明了，直到下一个令人激动的BIG thing真正发生。但总会有一个它等在那。&br&&br&Reference:&br&[1]Dmitri Nikonov, &CMOS Scaling&.Intel. &a href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//www.google.com.tw/url%3Fsa%3Dt%26rct%3Dj%26q%3D%26esrc%3Ds%26source%3Dweb%26cd%3D1%26cad%3Drja%26uact%3D8%26ved%3D0CCAQFjAA%26url%3Dhttps%253A%252F%252Fnanohub.org%252Fresources%252FFdownload%252FNikonovBeyondCMOS_1_scaling.pdf%26ei%3DOKkdVeT1LKfEmAW3sYGoBA%26usg%3DAFQjCNGCJVAAkhDWSceofVrGpMUa2BVAPQ%26sig2%3DszZwLg64Htgg-8BfVLLQ-A& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&NikonovBeyondCMOS_1_scaling.pdf&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[2]Zhang G.Q., Roosmalen A.J. &More than Moore: Creating High Value Micro/Nanoelectronics&br&
Systems.& – Springer,2009
Chapter 1. The Changing Landscape of Micro/Nanoelectronics.
G.Q. Zhang and A.J. van Roosmalen.
&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//download-v2.springer.com/static/pdf/732/chp%7%-387-.pdf%3Ftoken2%3Dexp%3D%7Eacl%3D%252Fstatic%252Fpdf%252F732%252Fchp%.F978-0-387-.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&springer.com 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[3]A.Allan. 2008 ITRS ORTC. &a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//cseweb.ucsd.edu/classes/wi09/cse242a/itrs/ORTC.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&ucsd.edu 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[4]D. Nikonov and I. Young, &Uniform Methodology for Benchmarking Beyond-CMOS Logic
Devices&, Proceedings of IEDM, 25.4 (2012) &a href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//nanohub.org/resources/16129/download/-Nikonov-IDEM.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&nanohub.org 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[5]K. Bernstein , R. Cavin , W. Porod , A. Seabaugh and J. Welser
&Device and architecture &br&
outlook for beyond CMOS switches&,
Proc. IEEE,
2010 &a href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//www.google.com.tw/url%3Fsa%3Dt%26rct%3Dj%26q%3D%26esrc%3Ds%26source%3Dweb%26cd%3D2%26cad%3Drja%26uact%3D8%26ved%3D0CC0QFjAB%26url%3Dhttps%253A%252F%252Fwww.fp7-nanotec.eu%252Fsystem%252Ffiles%252Fct_project_news%252FK.%252BBerstein%252Bet%252Bal.%252B-%252BDevice%252Band%252BArchitecture%252BOutlook%252Bfor%252BBeyond-CMOS%252BSwitches.pdf%26ei%3D964dVYXHNqO2mAWVnYCgCg%26usg%3DAFQjCNEERbYy0ldEsu77Xzq2aGIDOoCcEQ%26sig2%3DBgSNuwHpDOuoWYYfS9MPNw& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&google.com.tw 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[6]2007 International Technology Roadmap, Emerging Research Devices &a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.itrs.net/ITRS%4%2520Mtgs%2C%2520Presentations%0Links/2007ITRS/2007_Chapters/2007_ERD.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&itrs.net 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[7]J. A. Hutchby, G. I. Bourianoff, V. V. Zhirnov, and J. E. Brewer,&Extending the road beyond &br&
CMOS&. IEEE Circuits Devices Mag. 18, 28 (2002).
&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//web.stanford.edu/class/ee311/NOTES/Hutchby_ProcIEEE03.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&stanford.edu 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[8]&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//electroiq.com/blog/2012/12/iedm-nanoelectronics-provide-a-path-beyond-cmos/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&IEDM: Nanoelectronics provide a path beyond CMOS&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[9]Wolfgang Porod.&Emerging Nanoelectronic Device and Circuit Technologies&.IEEE Rock River &br&
Valley Section ●29 March 2006.&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//ieee.rackoneup.net/rrvs/06/Nanotechnology%2520Presentation.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&& ackoneup.net 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[10]An Chen,&Emerging research device roadmap and perspectives&
(ICICDT), 2014 IEEE &br&
International Conference onIC Design & Technology, 2014 , Page(s): 1 - 4&br&[11]Enrico Sangiorgi. &When More Moore meets More than Moore and Beyond CMOS&ARCES, &br&
University of Bologna – IUNET. &a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.nanofunction.eu/data/document/talk-sangiorgi-sinano-nanosil-sept10.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&nanofunction.eu 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[12]Kwlin J.Kuhn.Intel Fellow,&CMOS and Beyond: Future Device Technology&Intel Corporation. &br&
EuroNanoForum 2013 &a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.euronanoforum2013.eu/wp-content/uploads/2013/07/Kuhn-ENF2013-panel-final-R1.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&euronanoforum2013.eu 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[13]C. Carta1, M. Claus2, M. Schr?ter2,3 and F. Ellinger1 &Review of Advanced and Beyond &br&
CMOS FET Technologies for Radio Frequency Circuit Design&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.mos-ak.org/dresden/publications/T4_Carta_MOS-AK_12.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&mos-ak.org 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[14]&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//spectrum.ieee.org/computing/hardware/gordon-moore-the-man-whose-name-means-progress& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Gordon Moore: The Man Whose Name Means Progress&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[15]&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/qa-carver-mead& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Q&A: Carver Mead&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[16]&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//spectrum.ieee.org/static/special-report-50-years-of-moores-law& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Special Report: 50 Years of Moore's Law&i class=&icon-external&&&/i&&/a&
【今年刚过去的4月19日是摩尔定律50周年，展望未来的50年，这个话题的讨论也变得更有意义】【多图预警】【黑科技出没】 最终更新完毕，断断续续花了一整个长假的时间，第一次厚颜求赞，哈哈。 4-24更新的IEEE Spectrum做的摩尔本人及Carver Mead专…
update：快递不收，水表已拆！我就是要搞个大新闻！&br&&br&会出现以下几个现象：&br&1.cpu审批办公室。贪腐成风，而且尾大不掉，想去掉cpu审批都下不了手了，因为会导致很多人下岗。&br&2.cpu审批代理公司。一般跟上面的办公室有密切的金钱关系，甚至就是这些办公室开的。通过代理很容易申请，但是要交不少钱，如果不通过代理，自己申请，有的地方根本申请不下来，有的地方申请之后要等很久，申请过程中各种乱七八糟的材料搞得人都要崩溃。&br&3.慢慢地，人们通过各种手段悄悄使用了外国的cpu，办公室也睁一只眼闭一只眼，但一旦他们缺钱，或者你有zz问题，或者就是看你不顺眼，他们就可以以此为借口要么罚你倾家荡产，要么把你弄进监狱不能再发声。
update：快递不收，水表已拆！我就是要搞个大新闻！ 会出现以下几个现象： 1.cpu审批办公室。贪腐成风，而且尾大不掉，想去掉cpu审批都下不了手了，因为会导致很多人下岗。 2.cpu审批代理公司。一般跟上面的办公室有密切的金钱关系，甚至就是这些办公室开的…
先讲一个最近发生在我们自己身上的事。&br&&br&背景：&br&&br&有的同行知道，我们正在做一套与Intel有一定竞争关系的原型系统，Intel在最近两代的Xeon CPU里面实现的几个Xeon CPU专用的技术点，我们也实现了，目前暂时勉强处于并跑状态（但估计很快就要被甩下了：（&br&&br&Intel最近把他们的实现方案和技术考虑发了一篇论文出来，同样的一个技术，Intel的实现在2007年模拟器评估的时候就做到了0.125%的overhead，2015年推进实际产品里面的量产版本比这个更低。这个技术在我们的平台上刚好是我在负责做的，当时我看到这个公开的数字倒抽了一口冷气，因为单就overhead来说我们要落后10-40倍，当时算了一下我们的overhead大致上是1.5%~5%左右。&br&&br&于是很想知道Intel是怎么做的。他们公开的那个0.125% overhead的方法，是从一篇上世纪90年代初的一篇wisc-madison的老论文里面挖出来的，而且那篇论文与我们所说的这项技术并没有很明显的直接关系。如果Intel的人不把这个发现的价值重新评估一遍，可能它就永远埋在故纸堆里了。当时看到Intel这个实现方法的来源的时候，震惊不亚于看到0.125%这个数字。&br&&br&面对一个技术的需求，能够直接挖到一篇二十多年前不太起眼的一篇不太相关的论文，然后直接开干，可能性太小了，比较合理的推测是，他们内部试验/讨论了很多很多种方法，最终在这篇二十多年前的不太相关的论文里面获得了实现灵感，然后找到了这个0.125%的方法。由衷佩服。&br&&br&然后花了一个星期的时间复现了这个方法，测到了Intel没有完全公开的一些数据，发现这个方法的效果比预料的还要好一些。&br&&br&我想说的是，在我工作的microarchitecture这个领域里，Intel并不是在挤牙膏，而是一直在努力探索。只有当你成为Intel的追赶者或者竞争者的时候才能感到他们的努力和强大。眼下的我仅仅是在一个学术研究机构里面面临一些不太直接的技术竞争罢了，都会有这种感到冒冷汗的时候，对于其他工业界的前辈和同行们来说估计压力要直接的多，也大得多。&br&&br&普通人感觉Intel进步很小，是因为单线程性能的进步空间已经越来越小了。ILP wall已经是写进教科书里的问题，《量化研究方法》的两位超S级作者已经给出了未来的CPU不太可能再继续激进追求ILP的断言，激进追求ILP的上世纪90年代已经过去了。微结构的未来在其他地方，比如多核，比如能耗，比如异构，比如cache & memory hierarchy，等等。&br&&br&直到目前为止，Intel的微结构仍然在许多地方保持领先，比如front-end的单线程instruction supply仍然领先IBM Power8/AMD Bulldozer及其后继系列至少一个身位。
先讲一个最近发生在我们自己身上的事。 背景： 有的同行知道，我们正在做一套与Intel有一定竞争关系的原型系统，Intel在最近两代的Xeon CPU里面实现的几个Xeon CPU专用的技术点，我们也实现了，目前暂时勉强处于并跑状态（但估计很快就要被甩下了：（ Intel…
针对新增加的问题：&br&&blockquote&笔记本的CPU，i7一般是四核八线程的，i3则是双核四线程的。看了大家的回答，都说i3和i7只是品质（良品率）差异，那么意思就是说其实单核的性能在同频率下是一样的了？i7的性能强，只不过是堆核心、拉频率的结果？&/blockquote&不完全正确，因为I7和I3的区别还有缓存，二级缓存和三级缓存给CPU的影响也很大，超线程技术也会对结果产生影响，拿I3的例子来比较不准确，拿I5比较就合适很多了。&br&&b&所以：频率相同，缓存相同，线程相同，架构相同的I5和I7单核性能是一样的&/b&，而且使用CPU面积越大出现漏电率高的地方的几率也越大，核心多也需要更多的互联层来相互连通，干扰也会越严重，所以可以说&b&CPU&/b&&b&核心数越多,主频越难提升（事实上目前超频记录都是使用单核心超频保持的，所谓睿频技术也就是保证温度和稳定性的情况下只提升一个核心的频率，这才能使得I7可以在绝大多数情况下压倒I5）。&/b&&br&再加上超线程技术在大部分游戏是负优化，这就是为什么目前大部分情况家用电脑上单核性能强的I5就够用了，因为大部分程序只需要单核性能强。&br&==========================&br&先给答案：&br&&b&1.I3和I7制造成本没有差异&/b&&br&&b&2.高端用户并不能称为为低端用户买单。&/b&&br&&br&&br&从CPU的制造工艺说起吧：&br&&br&生产CPU等芯片的材料是硅，它处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界处，所以具有半导体的性质，适合于制造各种微小的晶体管。&br&在硅提纯的过程中，原材料硅将被熔化，并放进一个巨大的石英熔炉。这时向熔炉里放入一颗晶种，以便硅晶体围着这颗晶种生长，直到形成一个几近完美的单晶硅。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/5d901ecaae9ba49c3ad8_b.jpg& data-rawwidth=&392& data-rawheight=&445& class=&content_image& width=&392&&&/figure&&br&单晶硅造出来了是一个圆柱体碇，这时候再把它切割成片状，这就叫做晶圆，它是才是真正的CPU制造原料，把它进行切割后进行影印、蚀刻、再度分层后进行封装，CPU就做成了。&br&但是这时候CPU到底是I7还是I3，还要经过测试才知道，走完了测试，才能叫做完毕。&br&&b&所以I7、I5、I3不是专门生产的，而是根据生产结果进行分类而来的。&/b&&br&&br&&br&&b&为什么要这样制定生产流程呢？为什么要测试决定I7和I3呢？&/b&&b&原因是生产CPU的工艺精度要求太高，&/b&&b&随机性比较大。&/b&&b&为了合理使用每一块晶圆,降低成本提高良品率，必须走这个流程。&/b&&br&&br&&b&打个比方，造CPU就跟造人一样，都是精子遇到卵子、十月怀胎，走了同一个流程，但人的身高却不能自己选择。&/b&现在我们都希望人都长得高，因为长得高可以做更多的事情（按照CPU的甄选规则，不是身高歧视），长得高的我们可以让他去打篮球、做模特，这些事情矮个子做不了或者很难做；长得矮的怎么办，让他去做打乒乓、做海军，这就叫物尽其用。&br&==========================&br&转到生产CPU上来：按照同样的工艺制程做出来的东西规格其实全部都是一样的，I3和I7规模完全相同不会有区别。&br&&br&前面说到由于CPU的生产上良品率问题一直得不到解决，随机性比较大。原因主要是蚀刻的时候使用波长很短的紫外光并配合很大的镜头透过石英遮罩的孔照在光敏抗蚀膜上，使晶圆曝光；再使用特定的化学溶液清洗掉被曝光的光敏抗蚀膜，以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅，精度控制在nm级别，所以很难保证每一个回路都是光滑而整齐的，这就带来了漏电的问题。&br&为了提高良品率，CPU设计上每个部分都是分割成若干个逻辑单元区域的，以此来保证一个区域的损坏不会带来其他区域的连带损坏。我们假设这里有一种CPU（我瞎画的，不准），16X16=256格逻辑单元，完美情况下就是最高规格：（求专业人士和色彩党轻拍， &a data-hash=&ebb7f9b495c9fe9f3ab87a& href=&//www.zhihu.com/people/ebb7f9b495c9fe9f3ab87a& class=&member_mention& data-hovercard=&p$b$ebb7f9b495c9fe9f3ab87a&&@Kaiser Li&/a&我已经知错了 ）&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/c509dbd4e1bd4a0fbc8f3fbc9df7d78f_b.jpg& data-rawwidth=&1217& data-rawheight=&604& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1217& data-original=&https://pic4.zhimg.com/c509dbd4e1bd4a0fbc8f3fbc9df7d78f_r.jpg&&&/figure&但是实际情况是不管怎么做，平均情况下会有20格损坏。那么就会出现以下情况：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/19bdda5fda4c3dd_b.jpg& data-rawwidth=&1498& data-rawheight=&556& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1498& data-original=&https://pic2.zhimg.com/19bdda5fda4c3dd_r.jpg&&&/figure&&br&所谓CPU的体质好就是指逻辑单元连续而且集中，如果这是同样规格的带K的I7，明显左边超频起来就是大雕，右边是大雷。&br&当然，这是运气最好的情况了，因为这全坏在容错率最高的部分，这个区域是最大的，影响也就是20/（12*10）=1/6，就是说，它可以发挥出最高规格的5/6的性能。&br&但是CPU虽然小还是分了很多功能区域的，其他区域本来规模就没有这块大，请看：&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/fa1edbc573fe58f61225ef66_b.jpg& data-rawwidth=&1187& data-rawheight=&599& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1187& data-original=&https://pic3.zhimg.com/fa1edbc573fe58f61225ef66_r.jpg&&&/figure&这种就坑了，虽然也是20个有问题，但是他的协运算单元一共只有2*12=24，坏了12个，直接最多只能发挥最高规格的1/2的性能，也就做个奔腾了。&br&另一种：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/9d590f9f63653baf54c4e_b.jpg& data-rawwidth=&1281& data-rawheight=&598& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1281& data-original=&https://pic2.zhimg.com/9d590f9f63653baf54c4e_r.jpg&&&/figure&这种一个部分全部坏完了的，直接报废处理掉。&br&&b&（以上的仅仅是示意，不能作为CPU区域图……）&/b&&br&所以说，不完整的CPU（低端型号）在生产中的的产生是必然的。包括设计上也必须给出冗余区域容纳不良块出现来提高良品率，否则会得到大量的报废品。&br&在开发中，同一个CPU系列也总是以最高规格来进行开发的，其他的全是根据良品率一刀一刀往下阉割，为了保证良品率又不浪费，得到的东西显然要分成I7、I5、I3等等来满足不同用户的需求。&br&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//cpu.zol.com.cn/437/4371591.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&一刀又一刀：Intel“阉割”CPU的秘密_CPUCPU新闻&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&而且很多性能都是不能同时兼顾的。同架构下，高性能必然带来高功耗。&br&假如有些办公电脑要求待机功耗低，你上来一个I7-4690K除了坑钱坑电费以外毫无意义，奔腾双核G860就足够不是吗。&br&&br&&br&因此，在前面 &a data-hash=&69df65ae0d& href=&//www.zhihu.com/people/69df65ae0d& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@leon lu& data-tip=&p$b$69df65ae0d& data-hovercard=&p$b$69df65ae0d&&@leon lu&/a&的答案提到了，一片12寸晶圆的面积大约是70685mm^2，每片晶圆的生产成本是固定的，生产出I7和奔腾G的成本完全一样，这我是同意的。&br&&br&但是我不同意他对于CPU成本的计算方法，因为还有一大块研发成本和生产线呢。先不说研发要花多大精力和财力这都没法估计，光说能估计的生产线造价就是以百亿计算，&b&所以定价的问题永远只能让Intel和AMD自己说了算，我&/b&&b&除了知道高端比低端贵以外其他全部都由他们的经营策略决定，&/b&&b&咱猜的都不对。还有个黑科技IBM阴着不知道在盘算什么呢。&/b&&br&&br&&b&综上，我完全不赞成“感觉一部分人为低端用户买了单”的说法，低端用户只是打了顺风车而已，不这样做只能让CPU的报废率大幅提升，资金转圜余地变小，使得CPU的发展更加缓慢。正是有了中低端用户，才能使得CPU行业多花10%的精力多赚50%利润，不是吗？&/b&&br&&br&&br&&b&而且你以为你买了I7就是高端用户？NO，高端用户都是服务器级别用户，至少E5\E7吧。&/b&
针对新增加的问题： 笔记本的CPU，i7一般是四核八线程的，i3则是双核四线程的。看了大家的回答，都说i3和i7只是品质（良品率）差异，那么意思就是说其实单核的性能在同频率下是一样的了？i7的性能强，只不过是堆核心、拉频率的结果？不完全正确，因为I7和I3…
上世界80年代的半导体工程师们几乎无法想象我们现在的technology node竟然做到了14nm（现在已经量产）。正是全球的科学家和工程师们的不懈努力才将摩尔定理一直延续至今。&br&
现今各大厂商量产的最先进的technology node应该是22nm左右的技术（因特尔做到14nm，三星号称做到14nm，而台积电大概要明年16nm才能量产）。一般认为，当器件尺寸小到5nm时，器件中的载流子的行为将要用量子力学的理论进行解释，现今的半导体元件物理的知识几乎失效（施敏的书就要卖不出去了），学界和产业界认为按照现有技术摩尔定律大概还能进行到7nm的技术节点。而7nm以后，大概将会有一个较长的周期才会把technology node推进到下一个generation。&br&
每一代技术节点之间的差距基本是后一代为前一代的0.7倍，这样后一代的面积大约为前一代的一半。随着光刻等半导体工艺技术的提升（譬如现在使用的 step and scan以及一些先进光源的使用），我们将技术节点推进到了0.13μm（而0.13μm曾经在上世纪80年代被认为是极限尺寸）。但是传统的MOSFET结构却无法再scaling down下去了。其中一个重要的原因就是短沟道效应造成的载流子的迁移率过低，严重影响了开关速率和开门电流的大小。我们应该感谢因特尔，他成功地实现了能在量产中使用的局部strain技术，成功地将载流子的沟道迁移率提升，使摩尔定律前进到65nm（其中包括90nm和65nm两代技术）。&br&下图为硅的（100）面硅的导带能谷图：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/fe22b_b.jpg& data-rawwidth=&2448& data-rawheight=&3264& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2448& data-original=&https://pic2.zhimg.com/fe22b_r.jpg&&&/figure&可以看出对于导带电子而言，在某一方向上施加应力，将会使得其mobility得到提升。对于价带的空穴来说，也有类似的现象。只不过是应力施加的方向与电子不同。下图是因特尔公司90nm技术所采用的strain技术，其应力的来源是gate两边的spacer与channel的晶格常数的不匹配。&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/d82b57e108c55a19bfaa2_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic3.zhimg.com/d82b57e108c55a19bfaa2_r.jpg&&&/figure&上图为因特尔90nm技术的PMOS的TEM图，图中可以看出对于pchannel的空穴来说，施加的是compressive strain。&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/37e9b860e73eedbaf284d2_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic3.zhimg.com/37e9b860e73eedbaf284d2_r.jpg&&&/figure&上图是因特尔90nm技术的NMOS使用的strain。显然是tensile。&br&&br&
问题还没有解决，随着scaling down的进行，只有1nm物理厚度的氧化硅层已经无法再变薄。如果继续减薄，gate oxide将会有较大的gate leakage产生；但是如果保持gate oxide一定的厚度，又无法在channel侧induce出足够的charge。解决的方法就是将gate oxide材料替换为物理厚度更厚（抑制leakage）而有效氧化层厚度与1nm silicon oxide相当的材料。出于这个考量，高介电系数的材料（即所谓的high-k材料）将扮演着非常重要的角色。在学界和业界还在争执最后量产的high-k材料是ZrO2还是HfO2时，因特尔的45nm技术已经成功的采用了HfO2作为gate oxide，gate材料也换成了metal，即所谓的high-k metal gate（HKMG）。通过业界的努力，我们又成功的实现了将摩尔定律推进到了32nm的节点。&br&下图为因特尔45nm技术的TEM图。&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/cd244aabd78f6dcaeb79_b.jpg& data-rawwidth=&453& data-rawheight=&487& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&453& data-original=&https://pic2.zhimg.com/cd244aabd78f6dcaeb79_r.jpg&&&/figure&&br&&br&
32nm后继续在平面工艺上进行scaling down已经变得越来越困难，此时因特尔把目光转向了3D的元件——由伯克利的胡正明教授课题组提出的FinFET结构。并成功的在22nm的节点上量产。而台积电在22nm上选用的还是平面工艺，但这个是其平面工艺的最后一代，据可靠消息台积电的16nm将在明年底量产，使用的是FinFET技术。&br&实际上因特尔的FinFET技术他们自己称之为tri-gate。传统的planar技术，gate是在channel的上方，由于S/D与channel的杂质种类不同，所以在source drain区域将会形成PN junction，这样就会有charge sharing的现象，如下图三角形区域所示&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/4ccd9f75e58f3c4a360de3a939ab2ed3_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic4.zhimg.com/4ccd9f75e58f3c4a360de3a939ab2ed3_r.jpg&&&/figure&由于以上效应的存在，short channel effect将会带来一系列的问题，比如Vth的roll-off等。因特尔的tri-gate即FinFET结构，其gate不仅仅只在channel的上方，更是在channel的侧面也有，这样大大提升了其gate control和抑制了short channel effect。其结构和TEM如下所示。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/4ddf4db16ab8cdf83e0fbc_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic1.zhimg.com/4ddf4db16ab8cdf83e0fbc_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/033b143e5c00ad66d6c3aa_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic2.zhimg.com/033b143e5c00ad66d6c3aa_r.jpg&&&/figure&去年年底的IEDM，因特尔也公布了其第二代的tri-gate技术，性能上确实有所提升。&br&对于下一代10nm的技术来说，不出意外肯定还是采用FinFET技术的。但是再下一代7nm，个人觉得大概会用nanowire技术吧。再往下就不好说了。&br&&br&
那么现在来说，即使7nm成功的实现了，出于成本的考量。也不可能所有的产品都会使用7nm的技术。即使现在22nm技术UMC都能量产的情况之下，TSMC的上海10厂依然月产量在10W片以上，要知道上海厂只不过是0.13μm的技术。&br&&br&与此同时，3D IC的概念被提了出来。就是将wafer或者chip通过TSV技术连起来为一层一层的层状结构，这样的话IC的空间使用率会大大增强，仅仅两层的话就提升了200%！3D IC被视为今后集成电路发展的一个重要方向。而且，而且它的商品也已经做出来了。CMOS 3D IC image sensor的数码相机！现在就在市场上卖！3D IC的关键大概是TSV。所以即使10nm或者7nm到头了，技术依然会发展的。总有神奇的公司会提出神奇的技术（比如spacer当年就不算是很主流的技术现在已经被广泛采用）。&br&
摩尔定律或者会失效，但是我们将会有more Moore和more than Moore出现！！！！
上世界80年代的半导体工程师们几乎无法想象我们现在的technology node竟然做到了14nm（现在已经量产）。正是全球的科学家和工程师们的不懈努力才将摩尔定理一直延续至今。 现今各大厂商量产的最先进的technology node应该是22nm左右的技术（因特尔做到14nm…
Intel做整机，上至手机，平板，下至高端服务器，intel都做。&br&但是这些整机不是面向消费者拿来卖的，而是拿来给各个OEM作为样机参考的。说白了就是给个参考设计让你抄。&br&至于intel为嘛不做这块市场，我猜还是利润率太低了。&br&一台笔记本挣不了几个钱。要设计吧，丑了没人买吧。要保修吧，坏了要给修吧。要宣传吧。要去富土康跟产线吧，得盯着张全蛋不乱搞吧。然后还惹怒一群小跟班吧。这种辛苦钱还是让OEM这种下人们去赚吧。&br&做样机多开心啊，丑又没关系，就算丑的不忍直视，OEM的开发也不会介意的。只要能开的起来，有bug没关系，OEM下人们会测试，提问题单或者顺手帮你修复的。&br&卖CPU多开心啊，派两个FAE滋瓷一下，然后就一麻袋一麻袋CPU卖过去了，一卡车一卡车的钱就到手了。利润率美的简直无法直视，对付消费者这群low逼这种事情，OEM全部帮你挡了。&br&何必放着手中卖白粉的利润不赚，去眼馋人家卖白菜的。
Intel做整机，上至手机，平板，下至高端服务器，intel都做。 但是这些整机不是面向消费者拿来卖的，而是拿来给各个OEM作为样机参考的。说白了就是给个参考设计让你抄。 至于intel为嘛不做这块市场，我猜还是利润率太低了。 一台笔记本挣不了几个钱。要设计…
&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-fcfefa241_b.png& data-rawwidth=&620& data-rawheight=&649& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&620& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-fcfefa241_r.png&&&/figure&
总是在各个地方看到很多黑龙芯的，坐公交没什么事儿，我随便写点儿吧&br&问那些黑炭几个问题&br&1- 你们能分清楚龙芯和汉芯么？如果不知道，自行脑补，不要把汉芯的丢人事情强加到龙芯上&br&2- 你们能分清楚国产CPU有哪几种么？这个相信以你们这一群黑炭的能力在网络也找不到答案，即使能找到答案估计分不清楚体系架构是啥。&br&国产CPU分为：&br&龙芯：MIPS架构，2002年第一款芯片研制成功，到现在已经13年，从主频256M做到1.5G，工艺也在逐步先进。&br&飞腾：早期S系，现在改ARM64&br&神威：a系&br&北大志强：x86&br&……&br&3- “CPU跑分怎么那么差？”&br&如果你以跑分作为唯一标准去度量某款芯片的性能，我只能呵呵了。国产化芯片现在最重要的是做好整个生态，我CPU跑分再高，某个java应用跑一天就宕机了；我CPU跑分再高，系统软件性能不行。那么有些人会问了，我CPU跑分那么高，其他软件性能不就高了么。如果你是这样认为的，请你回去自行脑补体系结构的知识吧。不要以为自己懂几个benchmark就以为懂了计算机的全部，不要以为neng装个机装个系统写几行代码就可以来知乎上咋呼了。&br&4- “花了国家几十个亿，能不能做出点成绩？”&br&什么叫花了几十个亿，你负责XX项目的申请工作？你是否知道一款芯片流片的花费？你是否知道一款芯片要流片几次才能成为产品？至于花了几十个亿，我不发表言论，请你了解情况再过来喷，都30岁的人了，不要人云亦云，要有基本的鉴别能力，懂么？如果你想知道龙芯到底花了国家多少钱，可以私信问我。&br&5- “一块芯片好几万，比i7还贵”&br&嗯，龙芯是有卖这么贵的芯片的，但是告诉你，龙芯不赚钱。这些芯片都是经过无数轮测试，特别稳定的，卖到jd的，而且不仅仅是卖芯片，龙芯卖的是整个系统，是一个长期永久维护的价格，而且是随叫随到，顶级工程师的上门维护服务。试问，买i7的你有这个服务么？&br&&br&==== 分割线 ====&br&&br&我为什么会说这些？&br&是的，我是龙芯人，龙芯将我从一个只会写C++的本科生培养到博士。我感激这里。这里的大boss用血性一直教育我们成长。龙芯里面有很多很多为了客户问题工作通宵达旦的，即使身为学生的我，也曾经因为客户问题，连续一个星期每天睡三小时的经历。&br&我就不明白了，作为中国人的我们，为什么不支持我们国家的产品呢？如果连我们自己都不支持自己国家的产品，我们还在指望美国的人来支持么。是的，胡老师是说过我们要赶超intel、amd，但只是目标，如果没有崇高的目标，我们怎么前进？&br&可能很多纳税人觉得自己交了很多税，龙芯花了你们这些纳税人的钱，就应该对得起你们，就应该给你们好的回报。那好，你喜欢比，你知道美di的税有多高么？如果不知道，自行脑补。换回国内说，龙芯其实做到现在，真的已经很不容易了，龙芯有服务器产品，桌面产品，嵌入式产品，还有这些产品配套的软件生态。而这些人全部加起来不过两三百人。你们要知道intel的某个软件服务组就好几百人么，不具备可比性。&br&&br&龙芯仍在继续努力，我坚信龙芯不会让大家失望，虽然前进缓慢，但我们依然在艰难前行！&br&&br&手机码了这么久的字，感谢北京拥堵的交通。&br&你们随意喷，我早就不介意。
总是在各个地方看到很多黑龙芯的，坐公交没什么事儿，我随便写点儿吧 问那些黑炭几个问题 1- 你们能分清楚龙芯和汉芯么？如果不知道，自行脑补，不要把汉芯的丢人事情强加到龙芯上 2- 你们能分清楚国产CPU有哪几种么？这个相信以你们这一群黑炭的能力在网络…
AMD 价格便宜的原因是它在高端领域（简单的说，就是2000RMB以上的CPU领域）完全没有能够跟 intel 可竞争的产品。而这会造成一种强烈的“心理暗示”，这种心理暗示认为 AMD 的 CPU 就是不如 intel，从而使得群众更加认可 intel。群众认可度低的产品，必须要通过价格打开销量，这是个很重要的因素。
&br&&br&群众对 intel 的盲从又导致了 intel 有足够的价码跟PC产商谈判。例如 intel 可以威胁PC产商说只要你敢用 AMD 的CPU，我就把提供给你的 intel CPU 全线撤出（这是真实发生的事情）。这样会造成很多 PC 产商尤其是弱势群体的中小产商全线 intel ，不敢引入 AMD。因而在品牌预装领域，AMD 也就只能占 20% 左右的市场而已（现在是超过了20%）。
&br&&br&不过必须指出的是，所谓“AMD的CPU比intel输一点点”只是一个指标上的象征意义，它并不影响用户的实际使用，也就是说，在大多数用户的实际普通使用中，intel cpu 除了跑分以外并没有明显的优势（但是你的计算机不是专门用来跑分的，而且跑分程序通常专门为 intel cpu 特定优化）。在同频的 K10 跟酷睿中，应用程序并不会明显的更快与更慢。我在日常使用i5跟AMD四核中，也没有明显的肉眼可见的快慢感觉。
&br&&br&我使用过数十款 CPU，其中 intel 的数量两倍于 AMD 数量，现在正在用的电脑中也有三台 intel 一台 AMD，这主要因为 intel 的 CPU 更高产，AMD 生产一代 CPU 的时间，intel 已经生产了两代。自然升级 intel 会偏多些。——但是论性价比来说，intel 在低端基本没有性价比，因此更适合公款购买。如果你可以花最多的钱买最高档的电脑，毫无疑问 intel CPU 可以具有更强的性能，你应当把有限的公款买电脑的指标尽量投放到无限的 intel CPU 身上。但如果你并不追求一切顶级，预算又非常有限，那么在同样的价格下你大抵可以用 AMD 配置出性能强得多的电脑。
&br&&br&技术方面，在目前的阶段，对于x86架构，无论AMD还是intel大致都优化到了接近极限，两者基本上都在每一代产品中不断的互相学习或说偷学对方的技术，楼主提到的 turbo-boost ，在AMD下一代CPU里面一样有，而超线程技术，在AMD的下一代CPU里面一样也会内置，只是因为商标原因AMD不能把自己的技术叫做超线程而已，另外L3缓存与CPU内置内存控制器这样的技术是先出现在AMD中然后被intel 酷睿i系学习走了，APU这种东西intel跟amd其实也是同步研发出来的，虽然看起来是amd先广告，实际上intel很快就会有类似的产品。将来这个趋势会继续保留，也就是说两者的技术差异除了广告商的噱头以外，并不会有太本质区别，每一代都在互相学习，不会有任何技术导致用户肉眼可以看到的运行速度差别。
&br&&br&如果对比同主频下的单线程应用程序性能，在当今年代谁都很难做到大幅度提高，谁都不可能大幅度甩开差距。因此，性能其实已经并不是选择CPU最主要考量的因素，现在的选择变得更加明朗：
&br&&br&1。看制程，更精细的制程（例如22nm小于35nm）能够支撑更高的主频，更少的发热量，更低的功耗。因而，更先进的制程一般来说意味着在同等条件下制造出更好的CPU，intel大兴土木在各地建设晶圆厂就是如此，因为只要 intel 不断提升制程，即便 CPU 在架构上不变化，也可以持续的领先与甩开对手。
&br&——看制程，选 intel 几乎永远是对的，intel 的 CPU 更贵，正因为 amd 的同一代制程总是会比 intel 晚一年半载才能上市。但是，市场规律发现，一旦 amd 同一代制程的产品上市，DIY市场的关注热点就会扭转过去，因为在同样的制程下，amd 无疑具有更好的性价比。比较悲催的是，往往这个时候不久，intel 下一代制程的 CPU 已经出来。。。如果你总是有钱买最新一代制程的 CPU，那么你肯定需要买 intel。这并不意味着 intel 的旧制程 CPU 也是香饽饽。
&br&&br&2。看功耗与核心数量的比率，并行处理年代，大家发现只要堆砌足够多的CPU与核心就能达到你想要的计算能力，因此，计算能力的瓶颈被功耗瓶颈所代替，更多的核心并不是没有代价的，它意味着你必须提供更多的电力。AMD在制程方面已经无法同 intel 抗争，剩下的办法只能是优化功耗，APU的出现，承诺的是每单位功耗的运算能力更强。换句话说就是运算能力除以功耗，商数更大。这算是一种很可行的继续维持竞争能力的方式，因为在总运算能力方面很难超过 intel 的前提下走功耗路线是正确路线。——很难说AMD的翻身路线一定能奏效，但在研发资金有限的情况下，这是个积极的好的发展方向。
AMD 价格便宜的原因是它在高端领域（简单的说，就是2000RMB以上的CPU领域）完全没有能够跟 intel 可竞争的产品。而这会造成一种强烈的“心理暗示”，这种心理暗示认为 AMD 的 CPU 就是不如 intel，从而使得群众更加认可 intel。群众认可度低的产品，必须要…
&p&谢邀。作为BIOS工程师，经常和ME（Management Engine）打交道，事实上ME的固件就是放在BIOS固件之中的，BIOS和ME也要进行一些协同工作，所以我想我的回答还是十分权威的。我认为ME被严重妖魔化了，充满了各种臆测和误解。各种阴谋论甚嚣尘上，什么“你的电脑里面还有个小电脑！”、“ME控制CPU，是ring -3!”等等，各种标题党。事实的情况是问题远远没有爆出的那么严重，ME也没有那么神奇，干不了很多神奇的事情。&/p&&h2&&b&为什么要有ME?&/b&&/h2&&p&这个世界并不是充满了计算机专家，事实上大多数人连简单的安装操作系统都完成不了。术业有专攻，很正常。电脑爱好者们可以应付一般的电脑问题，但是处理复杂的证书问题和有上千种原因的死机问题往往无能为力。如果能够远程由IT专业人士协助解决问题就好了！}
前几天看到一个节目，关于津巴布韦的通货膨胀的。 以前津巴布韦的70%土地在极少数的白人手中，后来政府强制从白人手中夺走土地，分给黑人，导致白人纷纷逃到国外，政府的做法也导致了其他国家对它的封锁。 黑人拿到土地之后，由于没有技术，导致很多土地种…
因为有一个东西叫做良品率！&br&&br&先来说一下半导体的制作流程：&br&首先基础原料是单晶硅，基本就是把多晶硅融化了，往里面扔一个晶种让他结晶，然后往外拉，大概就是这个样子：&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/d479e29d639ed300ccc8c923ca5f78ea_b.jpg& data-rawheight=&768& data-rawwidth=&1366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1366& data-original=&https://pic3.zhimg.com/d479e29d639ed300ccc8c923ca5f78ea_r.jpg&&&/figure&&br&然后切成一片一片的，对！像切寿司一样！不过很薄的了。成下面这样：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/49e9adcb53203bbea967b1d_b.jpg& data-rawheight=&768& data-rawwidth=&1366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1366& data-original=&https://pic2.zhimg.com/49e9adcb53203bbea967b1d_r.jpg&&&/figure&&br&然后用曝光和刻蚀的方法，在上面刻出许多的结构，像这样：&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/adeb23e6d8bd5ce46e12c_b.jpg& data-rawheight=&768& data-rawwidth=&1366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1366& data-original=&https://pic1.zhimg.com/adeb23e6d8bd5ce46e12c_r.jpg&&&/figure&&br&然后切成一块一块切下来：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/11e3ccf4ee2da1d41af885d_b.jpg& data-rawheight=&768& data-rawwidth=&1366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1366& data-original=&https://pic2.zhimg.com/11e3ccf4ee2da1d41af885d_r.jpg&&&/figure&&br&封装卖给你：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/38b0be631fae1a528d2f0c9_b.jpg& data-rawheight=&768& data-rawwidth=&1366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1366& data-original=&https://pic2.zhimg.com/38b0be631fae1a528d2f0c9_r.jpg&&&/figure&&br&但是，真实的情况不是那么美好的！真实的结构是这个样子的：&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/755f1784ff7fff62db7b_b.jpg& data-rawheight=&337& data-rawwidth=&600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&https://pic4.zhimg.com/755f1784ff7fff62db7b_r.jpg&&&/figure&&br&&u&很多毛刺是吧？&/u&&b&（这句划掉，感谢楼下 &/b&&b&@Jason Peters&/b&&b&指出，这里正确的表示应该是栅极制造出来并不是完美的横平竖直）&/b&也就是说，刻蚀的流程是不完美的，有可能某些该连着刻开了，很多该刻开的地方没有刻开。尤其是，根据我们的直觉来说（实际上也是这样的），在晶元边缘的刻蚀质量是比较差的，中心会比较好。&br&这就是为什么芯片做完了要做检测。&br&有些小的问题，比如说有一条沟，两边应该是绝缘的，但是沟刻得比较窄，频率跑的一高就击穿了，于是只能跑比较低的频率。有一些整个简直就是坏了，于是这一块就不能用了。&br&你要知道，i3和i7在架构上，都是一样的，只是跑的频率不一样。那么那些检测的结果好的，就封装起来定一个高频率，称作i7，不好的就会封装起来做一个低频率的，称作i3。&br&那么有的时候如果坏了呢（或者频率太低不能忍）？那就把这一部分核心屏蔽掉，另外一部分核心可以用来做CPU（四核变双核）。&br&&br&但是！有一个转折！&br&高端低端的市场是有一个比例的！比如说每卖一片i7，就会卖掉10片i3。但是如果良品率比较高了，品质高的太多了。但总归要有一个销售上的策略，要分高低端市场的，所以有的原本够格i7的片子会强行降频成为i3的片子。&br&&br&总体来说，这就是为什么i7要比i3卖得贵的原因。是的，生产成本是一样的，因为压根就是一起生产的！但是品质是不一样的而已。&br&至于说有的时候即使核心品质很好仍旧要降频或者屏蔽，那就是纯粹的商业策略问题了……&br&&br&再啰嗦两句：&br&现在intel限制超频，但是amd不限制，所以发生这种情况之后就会有用户强行超频到高频率。这也就是为什么经常看到“超的高是因为品质好”这样的话。&br&更有厉害的，比如当年的amd的三核处理器，就是四个核心有一个坏了屏蔽来的。但是实在买的太好了，没有那么多坏的核心，又不能砸了三核心这个性价比高的牌子。就会把一些好的四核的某核心屏蔽起来充三核。于是就出现了所谓民间的“开核”，就是把屏蔽掉的第四个核心打开。更有厉害的可以双核心开成四核心…………这种东西当然是要看批次和运气的。&br&&br&就是这样&br&&br&---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&9.1日更新：&br&第一次在知乎得到100赞，受宠若惊中……&br&本人也不是相关专业的啊，只是平时比较关注DIY而已。如有专业人士望轻喷&br&&br&补充说下面几个问题：&br&&ol&&li&上文所谓i7变成i3真的只是随便说说而已啊，intel完全可以i7变i5什么的……&/li&&li&双核心是四核心阉割来的也只是举个例子，毕竟要阉割一半的核心太不划算了（谁家良品率这么低就不要混了……），主流级别双核心应该真的就是双核心的。但是在很多高端多核心领域确实是这么做的，而且故意的成分很大。比如这个（上代发烧级和服务器级）：&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//news.mydrivers.com/1/294/294764.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&一刀又一刀：Intel“阉割”的秘密-Intel,IVB-EX,IVB-EP,Xeon E7 v2,E5-核心,阉割&i class=&icon-external&&&/i&&/a&，以及刚刚发布的haswell-e的次旗舰（6核心）就是旗舰（8核心）屏蔽来的。&/li&&li&之所以intel能够这么干， 是因为人家在设计的时候就已经考虑到了日后屏蔽的问题，很多都是模块化设计的。每一代产品都会有几种die（基片），然后有这些die通过屏蔽不同部分（不只是核心，还包括pci通道，显示核心等等等等……）来衍生出更多的产品。毕竟少设计一些基片可以少好多设计成本，也少去开多条不同生产线的麻烦（你说是两条生产一样东西的生产线省钱，还是生产不一样东西的省钱呢？）&/li&&li&下面有人说i7的频率比i5低……好吧这个真的跟本题没关系……如果是同一代且同一级（不要拿不同功率给我比！）的话，i7应该是四核心的吧。四核心频率稍微低一点儿是很正常的啊，毕竟要考虑散热什么的，全都搞成双核心的功率那散热就要加倍了……&/li&&li&视频：&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//v.youku.com/v_show/id_XMjE4NjMwMTI4.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&from sand to silicon （intel CPU 制作）&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/li&&/ol&&br&--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&br&2016.1 一年半后补充&br&这几天这条回答有来了很多通知，仔细看才发现是楼下 &a class=&member_mention& href=&//www.zhihu.com/people/0bd79bcb6685aef28abbc2c0ad1725ba& data-editable=&true& data-hash=&0bd79bcb6685aef28abbc2c0ad1725ba& data-title=&@Jason Peters& data-hovercard=&p$b$0bd79bcb6685aef28abbc2c0ad1725ba&&@Jason Peters&/a& 同学指出文中“毛刺”实在是错的有点儿大发，在此表示歉意，并向指出的同学表示感谢。&br&&b&那个并不是毛刺，ppt里面说的很明白是Tri-gate transistor（三闸极电晶体），在这里放这张ppt的主要用意是指出蚀刻本身是不完美的。&/b&
因为有一个东西叫做良品率！ 先来说一下半导体的制作流程： 首先基础原料是单晶硅，基本就是把多晶硅融化了，往里面扔一个晶种让他结晶，然后往外拉，大概就是这个样子： 然后切成一片一片的，对！像切寿司一样！不过很薄的了。成下面这样： 然后用曝光和刻…
【今年刚过去的4月19日是摩尔定律50周年，展望未来的50年，这个话题的讨论也变得更有意义】【多图预警】【黑科技出没】&br&最终更新完毕，断断续续花了一整个长假的时间，第一次厚颜求赞，哈哈。&br&4-24更新的IEEE Spectrum做的摩尔本人及Carver Mead专访部分在文章的最后。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/afd5ee9d21d5603abe52bf_b.jpg& data-rawwidth=&839& data-rawheight=&346& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&839& data-original=&https://pic4.zhimg.com/afd5ee9d21d5603abe52bf_r.jpg&&&/figure&正好有相关的作业，整理了来答一下。&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/13a1d2cd4ee56d16a8520_b.jpg& data-rawwidth=&849& data-rawheight=&357& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&849& data-original=&https://pic1.zhimg.com/13a1d2cd4ee56d16a8520_r.jpg&&&/figure&&ul&&li&从1958年Jack Kilby发明的第一个只包含一个双极性晶体管、三个电阻和一个电容的集成电路到现如今动辄十亿个晶体管的处理器芯片，短短五十几年的时间集成电路产业以历史上前所未有的节奏飞速发展。2014年，半导体生产商共生产制造了250 quintillion（十亿个十亿，十的18次方，短极差）个晶体管，也就是说去年一年中，平均每秒生产出8 trillion（短极差，万亿）个晶体管。&br&&/li&&li&更重要的是作为目前人类最尖端的科技成果之一，各种各样的集成电路不停地升级降价、再升级再降价从而以相对低廉的价格让这项成果为普罗大众所共同享有。这一产业著名的经验法则摩尔定律也因此为大家所熟知。&br&&/li&&li&曾听过一个不恰当的比方：如果汽车工业也是按照半导体产业的玩法，不妨想象一下您可以用多么低廉的价格购买到性能神到飞起的汽车。摩尔定律以平均每年46%的“成长”速率往前推进，而洲际旅行的速度从1900年大型远洋轮船的35公里每小时左右，上升至1958年波音707的885公里每小时，平均涨幅为每年5.6％。但在之后很长一段时间里巡航速度基本上保持不变，波音787只比707快了几个百分点。从1973年到2014年，美国新乘用车（即使在排除SUV和皮卡之后）的燃料转换效率每年仅提升2.5％，从13.5升到37英里每加仑（即油耗从17.4升每百公里降到6.4升每百公里）。&/li&&/ul&昨天给家里买电脑选什么奔腾赛扬的感觉还在眼前，今天新买到的手机上就已经是4核8核傻傻分不清楚了，这是多美好的时代啊！&br&但是现在问题来了，飞速的发展在看得到的未来就要触碰到物理极限了，10 纳米之后怎么办？！&br&&br&先宽宽心，三星总裁在刚刚二月份的ISSCC上发表主题演讲表示：直到5nm不会有根本性困难。&br&那5nm之后怎么办？而即使是5nm以上的制程现在真的可以这么淡定？&br&&br&下面从三个大的方面比较系统地来介绍下“怎么办”：&br&&ul&&li&&b& “More Moore”、”“More than Moore”、“Beyond CMOS”&/b&&/li&&/ul&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/3ca60c3936afe287f7caa_b.jpg& data-rawwidth=&784& data-rawheight=&1114& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&784& data-original=&https://pic3.zhimg.com/3ca60c3936afe287f7caa_r.jpg&&&/figure&（个人作图仅供参考，如有错误敬请指正）&br&&br&那为什么会这样分成三个大的方向？&br&用这张图就能更好的理解:&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/ffccda4d6ae5_b.jpg& data-rawwidth=&660& data-rawheight=&315& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&660& data-original=&https://pic2.zhimg.com/ffccda4d6ae5_r.jpg&&&/figure&&ul&&li&“More Moore”做的是想办法沿着摩尔定律的道路继续往前推进。&br&&/li&&li&“More than Moore”做的是发展在之前摩尔定律演进过程中所未开发的部分。&br&&/li&&li&“Beyond CMOS”做的是发明在硅基CMOS遇到物理极限时所能倚重的新型器件。&br&&/li&&/ul&&br&&b&一、More Moore&/b&&br&“More Moore”延续CMOS的整体思路，在器件结构、沟道材料、连接导线、高介质金属栅、架构系统、制造工艺等等方面进行创新研发，沿着摩尔定律一路scaling（每两年左右，晶体管的数目翻倍）。&br&有一个粗略的估算公式&br&CMOS scaling rule：To enter the next generation node,&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=L%3DS%5Ccdot+L%2C++P%3DS%5E%7B2%7D+%5Ccdot+P%2C%5Ctau+%3DS%5Ccdot+%5Ctau+%2Cwhere+S%3D0.7++per3%2F2+years& alt=&L=S\cdot L,
P=S^{2} \cdot P,\tau =S\cdot \tau ,where S=0.7
per3/2 years& eeimg=&1&&&br&L是特征尺寸（就是22nm,14nm,10nm等等），P是相应的能耗，&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=%5Ctau+& alt=&\tau & eeimg=&1&&是传播延时。通过这个公式可以大致推出之后几代制程的性能参数和Roadmap（roadmap就是大致哪一年做到22nm，哪一年做到10nm，哪一年做到7nm的规划，如下图）。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/fff5dbda72b05ad14fabc_b.jpg& data-rawwidth=&694& data-rawheight=&302& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&694& data-original=&https://pic1.zhimg.com/fff5dbda72b05ad14fabc_r.jpg&&&/figure&关于这部分内容，上面 &a data-hash=&f793d316d26feb319dd24cd& href=&//www.zhihu.com/people/f793d316d26feb319dd24cd& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@华思通& data-hovercard=&p$b$f793d316d26feb319dd24cd&&@华思通&/a&和 &a data-hash=&bc9fb53c71bd& href=&//www.zhihu.com/people/bc9fb53c71bd& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@吴恒& data-hovercard=&p$b$bc9fb53c71bd&&@吴恒&/a& 写得很好，还有 &a data-hash=&307f05290fdbefa916c98cd& href=&//www.zhihu.com/people/307f05290fdbefa916c98cd& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@段阡& data-hovercard=&p$b$307f05290fdbefa916c98cd&&@段阡&/a& 学长在另一个问题下的回答也很棒&a href=&http://www.zhihu.com/question/& class=&internal&&如果芯片工艺发展不能满足摩尔定律，是否会引发 IT 界的一场创新？ - 芯片（集成电路）&/a&，请大家参考。&br&&br&“More Moore”的挑战在于：&br&&ul&&li&无法承受的能耗密度&/li&&li&原子尺度的尺寸——物理限制&/li&&li&制程、器件的不稳定性和偏差&/li&&li&比例缩小并没有带来实质的性能提升（每次乘0.7或&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=0.7%5E%7B2%7D+& alt=&0.7^{2} & eeimg=&1&&，后面得到的值之间的差越来越小）&/li&&li&高昂的研发和制造成本&/li&&/ul&&br&&b&二、More than Moore&/b&&br&“More than Moore”侧重于功能的多样化，是由应用需求驱动的。之前集成电路产业一直延续摩尔定律而飞速发展，满足了同时期人们对计算、存储的渴望与需求。大众一提到芯片想到的就是CPU、显卡、英特尔、英伟达、高通，也可能会觉得德州仪器这样名字的“山东某设备制造“公司应该和芯片没什么关系吧（纯吐槽）。&br&但是这个世界不是光光只有处理器啊！像下图所示，一个系统（比如您的手机芯片组）还有很多其他部分的功能模块，这些橙色的部分还大有文章可做。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/7f9cead9feb1d670e8a1660_b.jpg& data-rawwidth=&616& data-rawheight=&288& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&616& data-original=&https://pic1.zhimg.com/7f9cead9feb1d670e8a1660_r.jpg&&&/figure&&ul&&li&首先，像上上张有横纵坐标的图所显示的那样，摩尔定律（主要是数字电路和存储电路）切下了版图的一角却也留下了很大一块的空白。那些“空白”部分（比如模电以及后来兴起的微机电等等）并不是把MOS FET作为单纯的开关来用，也因此和数字电路不停地scaling的玩法不同，当这边看上去快要玩完的时候那边说不定还想大干一场呢。&br&&/li&&li&其次，这些非数字的功能模块还有不少停留在PCB板级系统层面，还有很大的空间和潜力用比如3D IC等的技术向封装层面（System in a Package(SiP)） 或是单芯片层面(System on a chip（SoC)）发展。&br&&/li&&/ul&更直观地理解更高集成度的好处可以参考最新发布的MacBook的主板：&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/b4050efa6d814cded970_b.jpg& data-rawwidth=&907& data-rawheight=&591& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&907& data-original=&https://pic1.zhimg.com/b4050efa6d814cded970_r.jpg&&&/figure&&ul&&li&最后，也是最重要的，随着时代的发展，人们对物联网、生医电子等等产业的期待和需求越来越大，也就是说，消费者除了对计算、存储功能还对传输、感测、智能化等功能的要求越来越高。&br&&/li&&/ul&这意味着什么，这意味着商机啊，意味着大笔大笔的钱啊。&br&&b&比如&/b&&br&&ul&&li&THz IC：现在大家常讲的几G几G，Tera是Giga的一千倍啊，是不是很快！&br&&/li&&li&Wireless power transmission：无线充电啊，其实现在IC级的无线充电从工业界商用的角度来讲效率还不算高，传输距离也还有很大的限制，还有很大的发展空间啊，
如果一款手机只要在有类似WiFi的地方就能自己充电你是不是会马上冲出去买买买！&br&&/li&&li&Power converter for energy harvesting：不仅无线充电啊，芯片还能自己从周围环境吸收能量啊，
是不是吊炸天！&br&&/li&&li&生医电子就不用讲了，神马吹口气就能测癌症的芯片啦、一滴血就能检艾滋的芯片啦、会放电刺激你大脑的芯片啦、能在你血管里游来游去的微机电啦！（这方面还有很多很有意思的生医芯片，有机会再在知乎上给大家详细介绍）&br&&/li&&/ul&等等等，这些例子都不是科幻想象，都是有被具体流片实现验证的呐！但是为毛我作为消费者还没有接触到！炸裂！&br&因为啊，相对来说，这些技术或者还不够成熟、或者制造成本过高、或者仍不适合大量生产，还有很大的开发空间，还需要很大的研发投入。所以，业界学界就有很多人提出，别整天快到头啦快到头了的，我们来玩More than Moore好不好，我们继续赚大钱好不好（切&i&，大钱怎么会给你们硬件挣，都在人家互联网公司好不好（纯吐槽，羡慕嫉妒没有恨）&/i&）。&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/df44575caa62e7db7eddb586_b.jpg& data-rawwidth=&647& data-rawheight=&323& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&647& data-original=&https://pic3.zhimg.com/df44575caa62e7db7eddb586_r.jpg&&&/figure&上面介绍的“More than Moore”其实和去年台积电张忠谋董事长就“下一个发展”所发表的观点是一致的。&br&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//tech.hexun.com//.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&台积电张忠谋：物联网将成半导体下一个发展亮点&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&blockquote&张忠谋说，摩尔定律分析，半导体经过数十年的发展就差不多“要死了”，就算还可以苟延残喘个5、6年，难道接下来就没有事情做了吗？&br&为半导体产业把脉，张忠谋提出3个发展方向，&br&&ul&&li&首先摩尔定律下包括射频、输入输出控制等不需要高阶制程的产品可以放在同一封装上，另外发展高阶技术的产品，能将相同制程的不同产品一起封装的先进封装技术，让一颗芯片能整合更多功能，更可以节省空间。 &br&&/li&&li&第二，物联网有机会用到不同的传感器，去执行测量温度、侦测环境、感应人体血压等功能，半导体公司也要必须跟上脚步，掌握这些技术。 &br&&/li&&li&最后，他认为未来的产品须要更佳的低功耗功能，甚至功耗要求比智能手机低10倍，最好一周只充一次电，这技术也将是半导体公司须要突破的。&br&&/li&&/ul&&/blockquote&&br&&b&三、Beyond CMOS&/b&&br&(&i&友情提示，以下部分适合吹水，(有些方向)毕业&找工&投资有风险，跳坑需谨慎&/i&)&br&那如果&More Moore&哪天真的折腾不下去了，难道就坐等CMOS到头，赚赚&More than Moore&的钱算啦?当然不会。作为无论研发投入总量还是占收入比都是最高的几个行业之一，业界众公司比如Intel，亿美元的研发经费投入都有在布局不远的以及遥远的将来。&br&搜索Ian A. Young、Dmitri Nikonov、Kelin J. Kuhn这些Intel的科学家，您就会发现他们正在研究一些相当炫酷的东西。&br&这个领域里还有一位清华出身耶鲁的PhD毕业，现在就职于GLOBALFOUNDRIES的科学家&br&An Chen，他在这个方面有很多研究，也是GLOBALFOUNDRIES在International Technology Roadmap of Semiconductors (ITRS)的代表，主持ITRS中the Emerging Research Device (ERD) working group的工作。15年有编一本新书：《&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.amazon.com/Emerging-Nanoelectronic-Devices-An-Chen/dp/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Emerging Nanoelectronic Devices: An Chen, James Hutchby, Victor Zhirnov, George Bourianoff: 1: Amazon.com: Books&i class=&icon-external&&&/i&&/a&》。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/1da5bfd6dc_b.jpg& data-rawwidth=&952& data-rawheight=&525& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&952& data-original=&https://pic4.zhimg.com/1da5bfd6dc_r.jpg&&&/figure&&br&Beyond CMOS的主要思路就是发明制造一种或几种“新型的开关”来处理信息，以此来继续CMOS未能完成之事。因此理想的这类器件需要具有高功能密度、更高的性能提升、更低的能耗、可接受的制造成本、足够稳定以及适合大规模制造等等的特性。&br&&i&据说知乎爆照会比较多赞，就先po一张（比较全的）玉照。&/i&&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/a432ffad57f9e1a869dc29_b.jpg& data-rawwidth=&974& data-rawheight=&726& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&974& data-original=&https://pic2.zhimg.com/a432ffad57f9e1a869dc29_r.jpg&&&/figure&下面的综述表格适合想深入了解或是做这方面研究的知友：&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/ed2cba77c582f07b014b0a_b.jpg& data-rawwidth=&810& data-rawheight=&702& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&810& data-original=&https://pic3.zhimg.com/ed2cba77c582f07b014b0a_r.jpg&&&/figure&接下来介绍一些具体的Beyond CMOS的新型器件。&br&1.&b&Tunneling FET (TFET)&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/c91d7bef1462cc09adc4_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&219& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic1.zhimg.com/c91d7bef1462cc09adc4_r.jpg&&&/figure&TFET 主要应用量子力学的隧穿原理，直接穿越source和drain间的屏障而不是扩散过去。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&实现低Vdd（电源电压）、低功耗以及更好的次临界摆幅&br&&/li&&li&与CMOS工艺兼容&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&低饱和电流
&/li&&li&提高对内部电场的栅极电压控制度有难度 &/li&&li&界面态的问题（在传送和接收端都需要足够高界面密度来为载子提供能量充足的位置）&br&&/li&&/ul&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/80ac2ce34ad1ef89749cee_b.jpg& data-rawwidth=&477& data-rawheight=&270& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&477& data-original=&https://pic3.zhimg.com/80ac2ce34ad1ef89749cee_r.jpg&&&/figure&&b&2.Nano-electro-mechanical Switch (NEMS) &/b&&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/0dfef753bb5_b.jpg& data-rawwidth=&622& data-rawheight=&253& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&622& data-original=&https://pic2.zhimg.com/0dfef753bb5_r.jpg&&&/figure&MEMS的进阶版，用上图所示的悬梁臂来做为机械开关。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&理论上可以做到为零的泄漏电流和亚阈值摆幅&br&&/li&&li&对温度的敏感度低&br&&/li&&li&对电磁冲击免疫&br&&/li&&li&与CMOS工艺兼容&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&由于悬梁臂的机械动作带来较低的开启关闭速度 &/li&&li&纳米级接触的可靠性&/li&&li&表面力产生的突刺&br&&/li&&li&受到隧穿效应限制的比例缩放&br&&/li&&li&高吸和电压&/li&&/ul&&b&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/4cc76fd13b74ea1ab76c5f080e6dfc5f_b.jpg& data-rawwidth=&476& data-rawheight=&266& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&476& data-original=&https://pic4.zhimg.com/4cc76fd13b74ea1ab76c5f080e6dfc5f_r.jpg&&&/figure&3.Single Electron Transistor (SET)&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/d4eafdb7cecb1ea_b.jpg& data-rawwidth=&638& data-rawheight=&470& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&638& data-original=&https://pic3.zhimg.com/d4eafdb7cecb1ea_r.jpg&&&/figure&栅端电压控制稳定状态间的调谐，实现“岛”上单一电子的增或减。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&高速&br&&/li&&li&高器件密度&br&&/li&&li&高能效&br&&/li&&li&可能带来新奇的功能和应用&br&&/li&&li&与CMOS工艺兼容&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&尺寸与温度的权衡&/li&&li&低增益&/li&&li&较大的阈值电压变化&br&&/li&&li&寄生电容&br&&/li&&li&低输出电流、高输出阻抗&/li&&li&有限的扇出数&br&&/li&&li&较低的抗噪声能力&br&&/li&&li&尚未完全成熟的制造工艺&br&&/li&&/ul&&b&4.Quantum Cellular Automata (QCA)量子元胞自动机&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/a6edee0b20a9cba3bf317ee_b.jpg& data-rawwidth=&686& data-rawheight=&206& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&686& data-original=&https://pic2.zhimg.com/a6edee0b20a9cba3bf317ee_r.jpg&&&/figure&通过改变元胞编排结构来表示二进制。&br&相邻的元胞由于库仑耦合效应趋向于对齐一致，从而实现信息的传递。&br&&p&已有通过实验演示的半导体、分子、磁性点类型的量子元胞自动机提供了低功耗，新型信息处理方式、传输机制，以及多数决操作。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/f77cdf5f241_b.jpg& data-rawwidth=&706& data-rawheight=&229& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&706& data-original=&https://pic2.zhimg.com/f77cdf5f241_r.jpg&&&/figure&&p&QCA 量子电路是未来实现量子计算机的技术之一。&/p&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&工作温度的限制&/li&&li&在极端尺寸下的图形构造&/li&&/ul&&b&5.Atomic Switch&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/7e517dba64cdc_b.jpg& data-rawwidth=&614& data-rawheight=&189& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&614& data-original=&https://pic1.zhimg.com/7e517dba64cdc_r.jpg&&&/figure&原子开关基于两电极间的金属原子桥的形成与湮灭，从而形成门（相当于栅极）控开关模式。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&高扩展性&br&&/li&&li&低操作电压和能耗&br&&/li&&li&作为记忆体的双端器件应用时，与conductive-bridge RAM (CBRAM)类似&br&&/li&&li&相对来说存在低制造成本的可能性&br&&/li&&li&3D堆叠结构&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&需要提高三端器件所具有的性能（速度、耐久度、均匀度） &/li&&li&稳定性和高可变性需要被考量&/li&&li&速度由电极活性表面的离子输运和电化学反应决定&br&&/li&&li&需要对工作机制有更深入的了解&/li&&/ul&&b&6.SpinFET&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/2b3ea5674c6bcbad426eae_b.jpg& data-rawwidth=&613& data-rawheight=&183& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&613& data-original=&https://pic3.zhimg.com/2b3ea5674c6bcbad426eae_r.jpg&&&/figure&利用电子的自旋方向来携带信息。&br&相关技术也是未来实现量子计算机的技术之一。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&旋转的自由度使额外的信号调制和控制成为可能&br&&/li&&li&具有场效应晶体管的结构且与CMOS工艺兼容&br&&/li&&li&理论上有更小的传输耗散&br&&/li&&li&无挥发性&br&&/li&&li&可编程性&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&磁性材料及其制造工艺&/li&&li&需要高效率的自旋注入和侦测来实现足够多的开/关比例&/li&&li&自旋轨道间的栅极调制的强度&br&&/li&&li&自旋弛豫及其寿命&/li&&/ul&&b&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/78ee9fa58e141d55fb86a134c755e558_b.jpg& data-rawwidth=&480& data-rawheight=&265& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&480& data-original=&https://pic1.zhimg.com/78ee9fa58e141d55fb86a134c755e558_r.jpg&&&/figure&7.Graphene FET 石墨烯FET&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/f10af58caf91b3df39c88746_b.jpg& data-rawwidth=&680& data-rawheight=&228& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&680& data-original=&https://pic3.zhimg.com/f10af58caf91b3df39c88746_r.jpg&&&/figure&2D材料，蜂窝状的单原子碳结构。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&高迁移率（有构造更快速FET的潜力）&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&现有的研究都没有实现电流饱和&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=%5CRightarrow+& alt=&\Rightarrow & eeimg=&1&&gds高&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=%5CRightarrow+& alt=&\Rightarrow & eeimg=&1&&内在的电压增益&0.4&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=%5CRightarrow+& alt=&\Rightarrow & eeimg=&1&&带有电压增益的电路结构难以实现&/li&&li&石墨烯没有带隙（band gap）&/li&&li&开/关电流比欠佳&img src=&//www.zhihu.com/equation?tex=%5CRightarrow+& alt=&\Rightarrow & eeimg=&1&&不理想的开关&/li&&/ul&石墨烯材料的最重要的缺陷就是缺少带隙，所以这方面也有各种各样的研究尝试。&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/0fe464d6cca9f5a1b0c1b9ef_b.jpg& data-rawwidth=&625& data-rawheight=&377& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&625& data-original=&https://pic2.zhimg.com/0fe464d6cca9f5a1b0c1b9ef_r.jpg&&&/figure&&b&8.Carbon Nanotube FET
碳纳米管FET&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/9a37cbfdca338c3d5a6ca6_b.jpg& data-rawwidth=&584& data-rawheight=&194& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&584& data-original=&https://pic3.zhimg.com/9a37cbfdca338c3d5a6ca6_r.jpg&&&/figure&CNT是由石墨烯薄片卷起来的纳米级直径的圆管。&br&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&在RF电路中的应用较有前景&/li&&li&在表面的一维输运 可实现极佳的沟道控制和高线性度（Id ~ Vgs）&br&&/li&&li&由于较大的平均自由程CNT有地热噪声以及操作在THz频率的潜力&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&现有实现的高性能CNT内是有金属喷镀的，需要设法摆脱&br&&/li&&li&一个碳纳米管只能承载10至30 μA的电流，因此需要几百个碳纳米管来达到mA级别的漏端电流&/li&&li&已有的CNT FET amplifier with 11 dB gain at 1.3 GHz&br&&/li&&li&大规模制造工艺仍有待发展&/li&&/ul&碳纳米管更具体的方面知乎上有 &a data-hash=&bc9fb53c71bd& href=&//www.zhihu.com/people/bc9fb53c71bd& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@吴恒& data-hovercard=&p$b$bc9fb53c71bd&&@吴恒&/a& 的优质答案可供参考&a href=&http://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&碳纳米管会代替传统硅材料成为更优质的计算机电子元件材料吗，现在大规模应用的阻碍是什么？ - 吴恒的回答&/a&&br&&b&9.Nanowire FET&/b&&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/36affc42dfdc1_b.jpg& data-rawwidth=&597& data-rawheight=&196& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&597& data-original=&https://pic2.zhimg.com/36affc42dfdc1_r.jpg&&&/figure&&i&优势：&/i&&br&&ul&&li&&p&相比CMOS，对载子/沟道有更好的控制&/p&&/li&&li&&p&当直径很小（几个纳米）时，有一维（弹道）的传输效果&/p&&/li&&li&相比CMOS有大约4倍的速度提升&br&&/li&&li&环形栅在高速器件中很有前景&br&&/li&&/ul&&i&挑战：&/i&&br&&ul&&li&可靠度和器件的可复制性&br&&/li&&li&达到mA级别的电流需要很多单一器件的排列&br&&/li&&li&仍未有RF应用的实现&/li&&/ul&Beyond CMOS部分引用前文提到的华人科学家An Chen已发表的论文结论做一个小结：&br&根据时间上的状态变量和开关装置做的分类：&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/8c5dd8f49a6d0a99a616_b.jpg& data-rawwidth=&563& data-rawheight=&269& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&563& data-original=&https://pic3.zhimg.com/8c5dd8f49a6d0a99a616_r.jpg&&&/figure&ITRS ERD组基于评价和调查，对上述三大类新型逻辑器件在比例缩小能力、速度、能效、开关（1/0）比、操作可靠性、室温下性能、CMOS工艺兼容性等方面的归一化评估：&br&简单地说单一射线上的数值越大越好，最终所包围的面积越大越好。&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/57b67f2e1bf_b.jpg& data-rawwidth=&521& data-rawheight=&270& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&521& data-original=&https://pic4.zhimg.com/57b67f2e1bf_r.jpg&&&/figure&&br&全文最后用ITRS（国际半导体技术蓝图&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//baike.baidu.com/item/ITRS%3Ffr%3Daladdin& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&ITRS_百度百科&i class=&icon-external&&&/i&&/a&）公布的一份报告中的图片作为总结。&br&&i&注意看左右两条长直线和中间的五个大层面。&/i&&br&偏左边是已有的成熟技术，偏右边是新型的信息制程技术。&br&&ul&&li&最下层的状态变量有从电子电荷向分子、极化、强电子相关态、自旋方向等方向发展的趋势。&br&&/li&&li&第二层材料方面有从硅、碳、宏观分子材料、纳米结构、复合金属氧化物等方向发展的趋势。&br&&/li&&li&第三层的器件结构层级有从CMOS向分子器件、自旋器件、铁磁性器件、量子器件等方向发展的趋势。&br&&/li&&li&第四层的数据载体有从模拟量、数字量像模式量、量子位等方向发展的趋势。&br&&/li&&li&第五层的计算机架构有从冯诺·依曼架构、多核架构向可重构、量子、形态学计算机等方向发展的趋势。&br&&/li&&/ul&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/89e3f0edb284eb03dbe2e7a_b.jpg& data-rawwidth=&782& data-rawheight=&479& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&782& data-original=&https://pic3.zhimg.com/89e3f0edb284eb03dbe2e7a_r.jpg&&&/figure&另附上2002年一篇paper的几张综述图表给有兴趣想继续深入了解的知友。&br&（而且有包含前文没有介绍的Memory的部分)&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/f3df915bc_b.jpg& data-rawwidth=&948& data-rawheight=&649& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&948& data-original=&https://pic3.zhimg.com/f3df915bc_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/79cd8c2f678b995bde31c5a_b.jpg& data-rawwidth=&936& data-rawheight=&517& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&936& data-original=&https://pic3.zhimg.com/79cd8c2f678b995bde31c5a_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/edf5ccba7d1a64be082511b_b.jpg& data-rawwidth=&943& data-rawheight=&638& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&943& data-original=&https://pic4.zhimg.com/edf5ccba7d1a64be082511b_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/6fce55ffdebf03b24f4c2_b.jpg& data-rawwidth=&963& data-rawheight=&577& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&963& data-original=&https://pic3.zhimg.com/6fce55ffdebf03b24f4c2_r.jpg&&&/figure&&br&&u&&b&以上全文中非原创图片均来自公开的互联网，如有侵权立刻删除。&/b&&/u&&br&部分个人论述非学术结论，仅供参考，如有错误敬请指正。&br&专业名词翻译可能有误或和大陆常用词不同，敬请指正，有些实在无法翻译，还请见谅。&br&&br&&br&4-24更新——IEEE Spectrum做了一个关于摩尔定律50周年的专题（仍在更新中）：&br&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//spectrum.ieee.org/static/special-report-50-years-of-moores-law& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Special Report: 50 Years of Moore's Law&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&甚至有采访到Gordon Moore本人以及超大规模集成电路(VLSI)的祖师爷Carver Mead（他是摩尔定律的命名者；我在另一个回答有提到，他也是神经形态计算机之父 &a href=&http://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&IBM 发布新型 SyNAPSE 神经芯片，会对整个计算机乃至科技领域产生什么影响？ - 薛矽的回答&/a&）。&br&&div class=&highlight&&&pre&&code class=&language-text&&引自科技中国「卡弗·米德」词条 http://www.techcn.com.cn/index.php?doc-view-134697.html
&/code&&/pre&&/div&&div class=&highlight&&&pre&&code class=&language-text&&摩尔先生在1965年提出定律时就在《电子》（Electronics）杂志中就表明了这一观点，现已 73 岁高龄的他对此仍深信不疑。他表示：“我愿意对摩尔定律的任何问题进行担保。”
该定律最初只是摩尔先生做出的一个简单推测，主要探讨了新兴芯片行业多快可以在单一集成电路中容纳更多元件的发展周期。加利福尼亚理工学院着名物理学家米德（Carver Mead）后来将其称为摩尔定律，他认为“它更是一种个人预言，而非仅仅是定律”。
Moira Gunn：你早在1965年便撰写了那篇具有开创性的文章，并且你能从中看到摩尔定律的所有苗头，但直到你在英特尔工作达10年之久后，你的发现才被称为摩尔定律。根据你的回忆，第一次出现摩尔定律的名称是什么时候？
戈登·摩尔博士：对这一点最了解的是我的一个朋友Carver Mead，当时他是加州理工大学教授，是他把我的发现称作摩尔定律。不知怎么的这一名称就流传下来了。几十年来，我甚至不愿使用这一说法，但最终我还是习惯了这个名称。
&/code&&/pre&&/div&这里简单翻译一些这次IEEE Spectrum专访中的有意思的对话片段（只是大意，全文请移步原文链接）：&br&...&br&&ul&&li&Rachel Courtland（IEEE Spectrum副主编）:您在过去曾多次预测摩尔定律的终结，您现在认为它还能持续多久？&br&&/li&&li&Gordon Moore: 恩，我从来没有准确的预测它的终结，我说过我无法看到比下一个世代（的芯片）更远的未来。那儿似乎有一堵穿不透的墙，但这堵墙一直在往后退。我很惊讶于工程师们有如此强大的创造力能够在看起来只能完全停滞的情况下找到新的出路。...我记得一次霍金在硅谷的时候，有人问他怎么看集成电路技术所面临的极限。虽然不是他的研究领域，但他总结了两点：光的有限速度和材料的原子特性。我觉得他是对的。我们已经接近原子极限，而且我们也利用了一切优势来促使速度提升，但是光速会最终限制性能。这些基本的问题目前看来依然没有很好的解决方案，而在接下来的几个世代中我们却将要直面它们。&br&&/li&&li&...&br&&/li&&li&R.C.: 您是否认为我们对电子类产品的消费习惯会因为摩尔定律的终结而改变？&br&&/li&&li&G.M.:我不觉得会改变太多。只要有新的产品有成长的能力，它们会很快的迫使旧产品更新换代。当我们是在想不出还有什么新的花样可以玩时，人们可能会觉得评不需要每年都换新的，可能一个电子产品可以用四五年。这将会使整个产业的成长明显放缓，但是我认为这样的事发生是不可避免的。&br&&/li&&li&...&br&&/li&&li&R.C.: 你最初的预测主要是基于芯片上各部分的成本会不断下降的这样一个想法。所以，这是最终将决定它也是因为这点吗？这是一个经济规律，所以它会有一个经济规律式的消亡？&br&&/li&&li&G.M.:我认为这最终将是一个技术消亡的问题，而不是一个经济问题。当他们不能做得更小的时候，人们仍将在相当长一段时间里继续从产品中压低成本。但我敢肯定，那时就是最终时刻来临的时候了。&br&&/li&&li&R.C.: 我告诉一些人今天将要来采访您，然后我问他们我应该问您什么问题。有些人大笑着说：“你能不能问问他我们怎样才能摆脱这个烂摊子？”因为他们都正挣扎在这些技术难题之中。&br&&/li&&li&G.M.:Whoo. Well, 你总是可以办理退休然后搬到夏威夷来~ （答主脑补此处应有笑声，从英特尔退休后，戈登·摩尔通过戈登和贝蒂·摩尔基金会专注于慈善事业。他住在夏威夷的海边。）&br&&/li&&li&...&br&&/li&&li&G.M.:这是商业的本质。世上没有那么多可以轻轻松松赚钱的生意，有的话（半导体产业，集成电路产业）也肯定不会是其中之一。&/li&&/ul&对Carver Mead的采访&br&...&br&R.C.: 摩尔定律不是真正的定论，至少不是像我们所定义的物理定律一样，您如何像普通人解释它？&br&Carver Mead:我总是需要澄清（特别是在早期），这不是一个物理定则。这是一个关于人类行为的规律。为了让事情都像我们半导体技术的发展一样，这需要极大数量的具有创造性且十分努力的聪明的人来实现。他们相信这种努力会造就一个成功的事业否则他们不会付出努力。这种对有可能实现目标的信念最终使得梦想真正得以实现。&br&摩尔定律实际上是关于人们对未来的信念以及他们愿意投入精力促使其发生的意愿。这是一个关于人类（人性，humanity）的了不起的宣言。&br&...&br&R.C.: 当摩尔定律即将终结，会发生什么？&br&C.M.:我们最不想做的事就是在摩尔定律50周年的当下充斥着一些关于它的即将结束的悲观情绪。事实上，针对晶体管的盲目发展更小的尺寸这条路的确是不会永远持续下去的，但这并不意味着建设更复杂，功能更强大的电子系统的时代即将结束。&br&有很大数目的非常聪明的人们正在一刻不停地挑战并推进极限。比如，有人正试图将光学和电子元件集成在同一芯片上，也就是所谓的硅光子学，而这还只处于起步的阶段。&br&我的经验是，当你觉得在一条学习曲线上感到空气稀薄，在某处总会有一个突破口，但突破口永远不在你正在思考的位置。我们永远无法明了，直到下一个令人激动的BIG thing真正发生。但总会有一个它等在那。&br&&br&Reference:&br&[1]Dmitri Nikonov, &CMOS Scaling&.Intel. &a href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//www.google.com.tw/url%3Fsa%3Dt%26rct%3Dj%26q%3D%26esrc%3Ds%26source%3Dweb%26cd%3D1%26cad%3Drja%26uact%3D8%26ved%3D0CCAQFjAA%26url%3Dhttps%253A%252F%252Fnanohub.org%252Fresources%252FFdownload%252FNikonovBeyondCMOS_1_scaling.pdf%26ei%3DOKkdVeT1LKfEmAW3sYGoBA%26usg%3DAFQjCNGCJVAAkhDWSceofVrGpMUa2BVAPQ%26sig2%3DszZwLg64Htgg-8BfVLLQ-A& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&NikonovBeyondCMOS_1_scaling.pdf&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[2]Zhang G.Q., Roosmalen A.J. &More than Moore: Creating High Value Micro/Nanoelectronics&br&
Systems.& – Springer,2009
Chapter 1. The Changing Landscape of Micro/Nanoelectronics.
G.Q. Zhang and A.J. van Roosmalen.
&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//download-v2.springer.com/static/pdf/732/chp%7%-387-.pdf%3Ftoken2%3Dexp%3D%7Eacl%3D%252Fstatic%252Fpdf%252F732%252Fchp%.F978-0-387-.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&springer.com 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[3]A.Allan. 2008 ITRS ORTC. &a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//cseweb.ucsd.edu/classes/wi09/cse242a/itrs/ORTC.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&ucsd.edu 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[4]D. Nikonov and I. Young, &Uniform Methodology for Benchmarking Beyond-CMOS Logic
Devices&, Proceedings of IEDM, 25.4 (2012) &a href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//nanohub.org/resources/16129/download/-Nikonov-IDEM.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&nanohub.org 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[5]K. Bernstein , R. Cavin , W. Porod , A. Seabaugh and J. Welser
&Device and architecture &br&
outlook for beyond CMOS switches&,
Proc. IEEE,
2010 &a href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//www.google.com.tw/url%3Fsa%3Dt%26rct%3Dj%26q%3D%26esrc%3Ds%26source%3Dweb%26cd%3D2%26cad%3Drja%26uact%3D8%26ved%3D0CC0QFjAB%26url%3Dhttps%253A%252F%252Fwww.fp7-nanotec.eu%252Fsystem%252Ffiles%252Fct_project_news%252FK.%252BBerstein%252Bet%252Bal.%252B-%252BDevice%252Band%252BArchitecture%252BOutlook%252Bfor%252BBeyond-CMOS%252BSwitches.pdf%26ei%3D964dVYXHNqO2mAWVnYCgCg%26usg%3DAFQjCNEERbYy0ldEsu77Xzq2aGIDOoCcEQ%26sig2%3DBgSNuwHpDOuoWYYfS9MPNw& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&google.com.tw 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[6]2007 International Technology Roadmap, Emerging Research Devices &a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.itrs.net/ITRS%4%2520Mtgs%2C%2520Presentations%0Links/2007ITRS/2007_Chapters/2007_ERD.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&itrs.net 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[7]J. A. Hutchby, G. I. Bourianoff, V. V. Zhirnov, and J. E. Brewer,&Extending the road beyond &br&
CMOS&. IEEE Circuits Devices Mag. 18, 28 (2002).
&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//web.stanford.edu/class/ee311/NOTES/Hutchby_ProcIEEE03.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&stanford.edu 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[8]&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//electroiq.com/blog/2012/12/iedm-nanoelectronics-provide-a-path-beyond-cmos/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&IEDM: Nanoelectronics provide a path beyond CMOS&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[9]Wolfgang Porod.&Emerging Nanoelectronic Device and Circuit Technologies&.IEEE Rock River &br&
Valley Section ●29 March 2006.&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//ieee.rackoneup.net/rrvs/06/Nanotechnology%2520Presentation.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&& ackoneup.net 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[10]An Chen,&Emerging research device roadmap and perspectives&
(ICICDT), 2014 IEEE &br&
International Conference onIC Design & Technology, 2014 , Page(s): 1 - 4&br&[11]Enrico Sangiorgi. &When More Moore meets More than Moore and Beyond CMOS&ARCES, &br&
University of Bologna – IUNET. &a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.nanofunction.eu/data/document/talk-sangiorgi-sinano-nanosil-sept10.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&nanofunction.eu 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[12]Kwlin J.Kuhn.Intel Fellow,&CMOS and Beyond: Future Device Technology&Intel Corporation. &br&
EuroNanoForum 2013 &a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.euronanoforum2013.eu/wp-content/uploads/2013/07/Kuhn-ENF2013-panel-final-R1.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&euronanoforum2013.eu 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[13]C. Carta1, M. Claus2, M. Schr?ter2,3 and F. Ellinger1 &Review of Advanced and Beyond &br&
CMOS FET Technologies for Radio Frequency Circuit Design&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.mos-ak.org/dresden/publications/T4_Carta_MOS-AK_12.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&mos-ak.org 的页面&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[14]&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//spectrum.ieee.org/computing/hardware/gordon-moore-the-man-whose-name-means-progress& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Gordon Moore: The Man Whose Name Means Progress&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[15]&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/qa-carver-mead& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Q&A: Carver Mead&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&[16]&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//spectrum.ieee.org/static/special-report-50-years-of-moores-law& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Special Report: 50 Years of Moore's Law&i class=&icon-external&&&/i&&/a&
【今年刚过去的4月19日是摩尔定律50周年，展望未来的50年，这个话题的讨论也变得更有意义】【多图预警】【黑科技出没】 最终更新完毕，断断续续花了一整个长假的时间，第一次厚颜求赞，哈哈。 4-24更新的IEEE Spectrum做的摩尔本人及Carver Mead专…
update：快递不收，水表已拆！我就是要搞个大新闻！&br&&br&会出现以下几个现象：&br&1.cpu审批办公室。贪腐成风，而且尾大不掉，想去掉cpu审批都下不了手了，因为会导致很多人下岗。&br&2.cpu审批代理公司。一般跟上面的办公室有密切的金钱关系，甚至就是这些办公室开的。通过代理很容易申请，但是要交不少钱，如果不通过代理，自己申请，有的地方根本申请不下来，有的地方申请之后要等很久，申请过程中各种乱七八糟的材料搞得人都要崩溃。&br&3.慢慢地，人们通过各种手段悄悄使用了外国的cpu，办公室也睁一只眼闭一只眼，但一旦他们缺钱，或者你有zz问题，或者就是看你不顺眼，他们就可以以此为借口要么罚你倾家荡产，要么把你弄进监狱不能再发声。
update：快递不收，水表已拆！我就是要搞个大新闻！ 会出现以下几个现象： 1.cpu审批办公室。贪腐成风，而且尾大不掉，想去掉cpu审批都下不了手了，因为会导致很多人下岗。 2.cpu审批代理公司。一般跟上面的办公室有密切的金钱关系，甚至就是这些办公室开的…
先讲一个最近发生在我们自己身上的事。&br&&br&背景：&br&&br&有的同行知道，我们正在做一套与Intel有一定竞争关系的原型系统，Intel在最近两代的Xeon CPU里面实现的几个Xeon CPU专用的技术点，我们也实现了，目前暂时勉强处于并跑状态（但估计很快就要被甩下了：（&br&&br&Intel最近把他们的实现方案和技术考虑发了一篇论文出来，同样的一个技术，Intel的实现在2007年模拟器评估的时候就做到了0.125%的overhead，2015年推进实际产品里面的量产版本比这个更低。这个技术在我们的平台上刚好是我在负责做的，当时我看到这个公开的数字倒抽了一口冷气，因为单就overhead来说我们要落后10-40倍，当时算了一下我们的overhead大致上是1.5%~5%左右。&br&&br&于是很想知道Intel是怎么做的。他们公开的那个0.125% overhead的方法，是从一篇上世纪90年代初的一篇wisc-madison的老论文里面挖出来的，而且那篇论文与我们所说的这项技术并没有很明显的直接关系。如果Intel的人不把这个发现的价值重新评估一遍，可能它就永远埋在故纸堆里了。当时看到Intel这个实现方法的来源的时候，震惊不亚于看到0.125%这个数字。&br&&br&面对一个技术的需求，能够直接挖到一篇二十多年前不太起眼的一篇不太相关的论文，然后直接开干，可能性太小了，比较合理的推测是，他们内部试验/讨论了很多很多种方法，最终在这篇二十多年前的不太相关的论文里面获得了实现灵感，然后找到了这个0.125%的方法。由衷佩服。&br&&br&然后花了一个星期的时间复现了这个方法，测到了Intel没有完全公开的一些数据，发现这个方法的效果比预料的还要好一些。&br&&br&我想说的是，在我工作的microarchitecture这个领域里，Intel并不是在挤牙膏，而是一直在努力探索。只有当你成为Intel的追赶者或者竞争者的时候才能感到他们的努力和强大。眼下的我仅仅是在一个学术研究机构里面面临一些不太直接的技术竞争罢了，都会有这种感到冒冷汗的时候，对于其他工业界的前辈和同行们来说估计压力要直接的多，也大得多。&br&&br&普通人感觉Intel进步很小，是因为单线程性能的进步空间已经越来越小了。ILP wall已经是写进教科书里的问题，《量化研究方法》的两位超S级作者已经给出了未来的CPU不太可能再继续激进追求ILP的断言，激进追求ILP的上世纪90年代已经过去了。微结构的未来在其他地方，比如多核，比如能耗，比如异构，比如cache & memory hierarchy，等等。&br&&br&直到目前为止，Intel的微结构仍然在许多地方保持领先，比如front-end的单线程instruction supply仍然领先IBM Power8/AMD Bulldozer及其后继系列至少一个身位。
先讲一个最近发生在我们自己身上的事。 背景： 有的同行知道，我们正在做一套与Intel有一定竞争关系的原型系统，Intel在最近两代的Xeon CPU里面实现的几个Xeon CPU专用的技术点，我们也实现了，目前暂时勉强处于并跑状态（但估计很快就要被甩下了：（ Intel…
针对新增加的问题：&br&&blockquote&笔记本的CPU，i7一般是四核八线程的，i3则是双核四线程的。看了大家的回答，都说i3和i7只是品质（良品率）差异，那么意思就是说其实单核的性能在同频率下是一样的了？i7的性能强，只不过是堆核心、拉频率的结果？&/blockquote&不完全正确，因为I7和I3的区别还有缓存，二级缓存和三级缓存给CPU的影响也很大，超线程技术也会对结果产生影响，拿I3的例子来比较不准确，拿I5比较就合适很多了。&br&&b&所以：频率相同，缓存相同，线程相同，架构相同的I5和I7单核性能是一样的&/b&，而且使用CPU面积越大出现漏电率高的地方的几率也越大，核心多也需要更多的互联层来相互连通，干扰也会越严重，所以可以说&b&CPU&/b&&b&核心数越多,主频越难提升（事实上目前超频记录都是使用单核心超频保持的，所谓睿频技术也就是保证温度和稳定性的情况下只提升一个核心的频率，这才能使得I7可以在绝大多数情况下压倒I5）。&/b&&br&再加上超线程技术在大部分游戏是负优化，这就是为什么目前大部分情况家用电脑上单核性能强的I5就够用了，因为大部分程序只需要单核性能强。&br&==========================&br&先给答案：&br&&b&1.I3和I7制造成本没有差异&/b&&br&&b&2.高端用户并不能称为为低端用户买单。&/b&&br&&br&&br&从CPU的制造工艺说起吧：&br&&br&生产CPU等芯片的材料是硅，它处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界处，所以具有半导体的性质，适合于制造各种微小的晶体管。&br&在硅提纯的过程中，原材料硅将被熔化，并放进一个巨大的石英熔炉。这时向熔炉里放入一颗晶种，以便硅晶体围着这颗晶种生长，直到形成一个几近完美的单晶硅。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/5d901ecaae9ba49c3ad8_b.jpg& data-rawwidth=&392& data-rawheight=&445& class=&content_image& width=&392&&&/figure&&br&单晶硅造出来了是一个圆柱体碇，这时候再把它切割成片状，这就叫做晶圆，它是才是真正的CPU制造原料，把它进行切割后进行影印、蚀刻、再度分层后进行封装，CPU就做成了。&br&但是这时候CPU到底是I7还是I3，还要经过测试才知道，走完了测试，才能叫做完毕。&br&&b&所以I7、I5、I3不是专门生产的，而是根据生产结果进行分类而来的。&/b&&br&&br&&br&&b&为什么要这样制定生产流程呢？为什么要测试决定I7和I3呢？&/b&&b&原因是生产CPU的工艺精度要求太高，&/b&&b&随机性比较大。&/b&&b&为了合理使用每一块晶圆,降低成本提高良品率，必须走这个流程。&/b&&br&&br&&b&打个比方，造CPU就跟造人一样，都是精子遇到卵子、十月怀胎，走了同一个流程，但人的身高却不能自己选择。&/b&现在我们都希望人都长得高，因为长得高可以做更多的事情（按照CPU的甄选规则，不是身高歧视），长得高的我们可以让他去打篮球、做模特，这些事情矮个子做不了或者很难做；长得矮的怎么办，让他去做打乒乓、做海军，这就叫物尽其用。&br&==========================&br&转到生产CPU上来：按照同样的工艺制程做出来的东西规格其实全部都是一样的，I3和I7规模完全相同不会有区别。&br&&br&前面说到由于CPU的生产上良品率问题一直得不到解决，随机性比较大。原因主要是蚀刻的时候使用波长很短的紫外光并配合很大的镜头透过石英遮罩的孔照在光敏抗蚀膜上，使晶圆曝光；再使用特定的化学溶液清洗掉被曝光的光敏抗蚀膜，以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅，精度控制在nm级别，所以很难保证每一个回路都是光滑而整齐的，这就带来了漏电的问题。&br&为了提高良品率，CPU设计上每个部分都是分割成若干个逻辑单元区域的，以此来保证一个区域的损坏不会带来其他区域的连带损坏。我们假设这里有一种CPU（我瞎画的，不准），16X16=256格逻辑单元，完美情况下就是最高规格：（求专业人士和色彩党轻拍， &a data-hash=&ebb7f9b495c9fe9f3ab87a& href=&//www.zhihu.com/people/ebb7f9b495c9fe9f3ab87a& class=&member_mention& data-hovercard=&p$b$ebb7f9b495c9fe9f3ab87a&&@Kaiser Li&/a&我已经知错了 ）&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/c509dbd4e1bd4a0fbc8f3fbc9df7d78f_b.jpg& data-rawwidth=&1217& data-rawheight=&604& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1217& data-original=&https://pic4.zhimg.com/c509dbd4e1bd4a0fbc8f3fbc9df7d78f_r.jpg&&&/figure&但是实际情况是不管怎么做，平均情况下会有20格损坏。那么就会出现以下情况：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/19bdda5fda4c3dd_b.jpg& data-rawwidth=&1498& data-rawheight=&556& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1498& data-original=&https://pic2.zhimg.com/19bdda5fda4c3dd_r.jpg&&&/figure&&br&所谓CPU的体质好就是指逻辑单元连续而且集中，如果这是同样规格的带K的I7，明显左边超频起来就是大雕，右边是大雷。&br&当然，这是运气最好的情况了，因为这全坏在容错率最高的部分，这个区域是最大的，影响也就是20/（12*10）=1/6，就是说，它可以发挥出最高规格的5/6的性能。&br&但是CPU虽然小还是分了很多功能区域的，其他区域本来规模就没有这块大，请看：&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/fa1edbc573fe58f61225ef66_b.jpg& data-rawwidth=&1187& data-rawheight=&599& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1187& data-original=&https://pic3.zhimg.com/fa1edbc573fe58f61225ef66_r.jpg&&&/figure&这种就坑了，虽然也是20个有问题，但是他的协运算单元一共只有2*12=24，坏了12个，直接最多只能发挥最高规格的1/2的性能，也就做个奔腾了。&br&另一种：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/9d590f9f63653baf54c4e_b.jpg& data-rawwidth=&1281& data-rawheight=&598& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1281& data-original=&https://pic2.zhimg.com/9d590f9f63653baf54c4e_r.jpg&&&/figure&这种一个部分全部坏完了的，直接报废处理掉。&br&&b&（以上的仅仅是示意，不能作为CPU区域图……）&/b&&br&所以说，不完整的CPU（低端型号）在生产中的的产生是必然的。包括设计上也必须给出冗余区域容纳不良块出现来提高良品率，否则会得到大量的报废品。&br&在开发中，同一个CPU系列也总是以最高规格来进行开发的，其他的全是根据良品率一刀一刀往下阉割，为了保证良品率又不浪费，得到的东西显然要分成I7、I5、I3等等来满足不同用户的需求。&br&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//cpu.zol.com.cn/437/4371591.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&一刀又一刀：Intel“阉割”CPU的秘密_CPUCPU新闻&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&而且很多性能都是不能同时兼顾的。同架构下，高性能必然带来高功耗。&br&假如有些办公电脑要求待机功耗低，你上来一个I7-4690K除了坑钱坑电费以外毫无意义，奔腾双核G860就足够不是吗。&br&&br&&br&因此，在前面 &a data-hash=&69df65ae0d& href=&//www.zhihu.com/people/69df65ae0d& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@leon lu& data-tip=&p$b$69df65ae0d& data-hovercard=&p$b$69df65ae0d&&@leon lu&/a&的答案提到了，一片12寸晶圆的面积大约是70685mm^2，每片晶圆的生产成本是固定的，生产出I7和奔腾G的成本完全一样，这我是同意的。&br&&br&但是我不同意他对于CPU成本的计算方法，因为还有一大块研发成本和生产线呢。先不说研发要花多大精力和财力这都没法估计，光说能估计的生产线造价就是以百亿计算，&b&所以定价的问题永远只能让Intel和AMD自己说了算，我&/b&&b&除了知道高端比低端贵以外其他全部都由他们的经营策略决定，&/b&&b&咱猜的都不对。还有个黑科技IBM阴着不知道在盘算什么呢。&/b&&br&&br&&b&综上，我完全不赞成“感觉一部分人为低端用户买了单”的说法，低端用户只是打了顺风车而已，不这样做只能让CPU的报废率大幅提升，资金转圜余地变小，使得CPU的发展更加缓慢。正是有了中低端用户，才能使得CPU行业多花10%的精力多赚50%利润，不是吗？&/b&&br&&br&&br&&b&而且你以为你买了I7就是高端用户？NO，高端用户都是服务器级别用户，至少E5\E7吧。&/b&
针对新增加的问题： 笔记本的CPU，i7一般是四核八线程的，i3则是双核四线程的。看了大家的回答，都说i3和i7只是品质（良品率）差异，那么意思就是说其实单核的性能在同频率下是一样的了？i7的性能强，只不过是堆核心、拉频率的结果？不完全正确，因为I7和I3…
上世界80年代的半导体工程师们几乎无法想象我们现在的technology node竟然做到了14nm（现在已经量产）。正是全球的科学家和工程师们的不懈努力才将摩尔定理一直延续至今。&br&
现今各大厂商量产的最先进的technology node应该是22nm左右的技术（因特尔做到14nm，三星号称做到14nm，而台积电大概要明年16nm才能量产）。一般认为，当器件尺寸小到5nm时，器件中的载流子的行为将要用量子力学的理论进行解释，现今的半导体元件物理的知识几乎失效（施敏的书就要卖不出去了），学界和产业界认为按照现有技术摩尔定律大概还能进行到7nm的技术节点。而7nm以后，大概将会有一个较长的周期才会把technology node推进到下一个generation。&br&
每一代技术节点之间的差距基本是后一代为前一代的0.7倍，这样后一代的面积大约为前一代的一半。随着光刻等半导体工艺技术的提升（譬如现在使用的 step and scan以及一些先进光源的使用），我们将技术节点推进到了0.13μm（而0.13μm曾经在上世纪80年代被认为是极限尺寸）。但是传统的MOSFET结构却无法再scaling down下去了。其中一个重要的原因就是短沟道效应造成的载流子的迁移率过低，严重影响了开关速率和开门电流的大小。我们应该感谢因特尔，他成功地实现了能在量产中使用的局部strain技术，成功地将载流子的沟道迁移率提升，使摩尔定律前进到65nm（其中包括90nm和65nm两代技术）。&br&下图为硅的（100）面硅的导带能谷图：&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/fe22b_b.jpg& data-rawwidth=&2448& data-rawheight=&3264& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2448& data-original=&https://pic2.zhimg.com/fe22b_r.jpg&&&/figure&可以看出对于导带电子而言，在某一方向上施加应力，将会使得其mobility得到提升。对于价带的空穴来说，也有类似的现象。只不过是应力施加的方向与电子不同。下图是因特尔公司90nm技术所采用的strain技术，其应力的来源是gate两边的spacer与channel的晶格常数的不匹配。&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/d82b57e108c55a19bfaa2_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic3.zhimg.com/d82b57e108c55a19bfaa2_r.jpg&&&/figure&上图为因特尔90nm技术的PMOS的TEM图，图中可以看出对于pchannel的空穴来说，施加的是compressive strain。&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/37e9b860e73eedbaf284d2_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic3.zhimg.com/37e9b860e73eedbaf284d2_r.jpg&&&/figure&上图是因特尔90nm技术的NMOS使用的strain。显然是tensile。&br&&br&
问题还没有解决，随着scaling down的进行，只有1nm物理厚度的氧化硅层已经无法再变薄。如果继续减薄，gate oxide将会有较大的gate leakage产生；但是如果保持gate oxide一定的厚度，又无法在channel侧induce出足够的charge。解决的方法就是将gate oxide材料替换为物理厚度更厚（抑制leakage）而有效氧化层厚度与1nm silicon oxide相当的材料。出于这个考量，高介电系数的材料（即所谓的high-k材料）将扮演着非常重要的角色。在学界和业界还在争执最后量产的high-k材料是ZrO2还是HfO2时，因特尔的45nm技术已经成功的采用了HfO2作为gate oxide，gate材料也换成了metal，即所谓的high-k metal gate（HKMG）。通过业界的努力，我们又成功的实现了将摩尔定律推进到了32nm的节点。&br&下图为因特尔45nm技术的TEM图。&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/cd244aabd78f6dcaeb79_b.jpg& data-rawwidth=&453& data-rawheight=&487& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&453& data-original=&https://pic2.zhimg.com/cd244aabd78f6dcaeb79_r.jpg&&&/figure&&br&&br&
32nm后继续在平面工艺上进行scaling down已经变得越来越困难，此时因特尔把目光转向了3D的元件——由伯克利的胡正明教授课题组提出的FinFET结构。并成功的在22nm的节点上量产。而台积电在22nm上选用的还是平面工艺，但这个是其平面工艺的最后一代，据可靠消息台积电的16nm将在明年底量产，使用的是FinFET技术。&br&实际上因特尔的FinFET技术他们自己称之为tri-gate。传统的planar技术，gate是在channel的上方，由于S/D与channel的杂质种类不同，所以在source drain区域将会形成PN junction，这样就会有charge sharing的现象，如下图三角形区域所示&br&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/4ccd9f75e58f3c4a360de3a939ab2ed3_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic4.zhimg.com/4ccd9f75e58f3c4a360de3a939ab2ed3_r.jpg&&&/figure&由于以上效应的存在，short channel effect将会带来一系列的问题，比如Vth的roll-off等。因特尔的tri-gate即FinFET结构，其gate不仅仅只在channel的上方，更是在channel的侧面也有，这样大大提升了其gate control和抑制了short channel effect。其结构和TEM如下所示。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/4ddf4db16ab8cdf83e0fbc_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic1.zhimg.com/4ddf4db16ab8cdf83e0fbc_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/033b143e5c00ad66d6c3aa_b.jpg& data-rawwidth=&3264& data-rawheight=&2448& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&3264& data-original=&https://pic2.zhimg.com/033b143e5c00ad66d6c3aa_r.jpg&&&/figure&去年年底的IEDM，因特尔也公布了其第二代的tri-gate技术，性能上确实有所提升。&br&对于下一代10nm的技术来说，不出意外肯定还是采用FinFET技术的。但是再下一代7nm，个人觉得大概会用nanowire技术吧。再往下就不好说了。&br&&br&
那么现在来说，即使7nm成功的实现了，出于成本的考量。也不可能所有的产品都会使用7nm的技术。即使现在22nm技术UMC都能量产的情况之下，TSMC的上海10厂依然月产量在10W片以上，要知道上海厂只不过是0.13μm的技术。&br&&br&与此同时，3D IC的概念被提了出来。就是将wafer或者chip通过TSV技术连起来为一层一层的层状结构，这样的话IC的空间使用率会大大增强，仅仅两层的话就提升了200%！3D IC被视为今后集成电路发展的一个重要方向。而且，而且它的商品也已经做出来了。CMOS 3D IC image sensor的数码相机！现在就在市场上卖！3D IC的关键大概是TSV。所以即使10nm或者7nm到头了，技术依然会发展的。总有神奇的公司会提出神奇的技术（比如spacer当年就不算是很主流的技术现在已经被广泛采用）。&br&
摩尔定律或者会失效，但是我们将会有more Moore和more than Moore出现！！！！
上世界80年代的半导体工程师们几乎无法想象我们现在的technology node竟然做到了14nm（现在已经量产）。正是全球的科学家和工程师们的不懈努力才将摩尔定理一直延续至今。 现今各大厂商量产的最先进的technology node应该是22nm左右的技术（因特尔做到14nm…
Intel做整机，上至手机，平板，下至高端服务器，intel都做。&br&但是这些整机不是面向消费者拿来卖的，而是拿来给各个OEM作为样机参考的。说白了就是给个参考设计让你抄。&br&至于intel为嘛不做这块市场，我猜还是利润率太低了。&br&一台笔记本挣不了几个钱。要设计吧，丑了没人买吧。要保修吧，坏了要给修吧。要宣传吧。要去富土康跟产线吧，得盯着张全蛋不乱搞吧。然后还惹怒一群小跟班吧。这种辛苦钱还是让OEM这种下人们去赚吧。&br&做样机多开心啊，丑又没关系，就算丑的不忍直视，OEM的开发也不会介意的。只要能开的起来，有bug没关系，OEM下人们会测试，提问题单或者顺手帮你修复的。&br&卖CPU多开心啊，派两个FAE滋瓷一下，然后就一麻袋一麻袋CPU卖过去了，一卡车一卡车的钱就到手了。利润率美的简直无法直视，对付消费者这群low逼这种事情，OEM全部帮你挡了。&br&何必放着手中卖白粉的利润不赚，去眼馋人家卖白菜的。
Intel做整机，上至手机，平板，下至高端服务器，intel都做。 但是这些整机不是面向消费者拿来卖的，而是拿来给各个OEM作为样机参考的。说白了就是给个参考设计让你抄。 至于intel为嘛不做这块市场，我猜还是利润率太低了。 一台笔记本挣不了几个钱。要设计…
&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-fcfefa241_b.png& data-rawwidth=&620& data-rawheight=&649& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&620& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-fcfefa241_r.png&&&/figure&
总是在各个地方看到很多黑龙芯的，坐公交没什么事儿，我随便写点儿吧&br&问那些黑炭几个问题&br&1- 你们能分清楚龙芯和汉芯么？如果不知道，自行脑补，不要把汉芯的丢人事情强加到龙芯上&br&2- 你们能分清楚国产CPU有哪几种么？这个相信以你们这一群黑炭的能力在网络也找不到答案，即使能找到答案估计分不清楚体系架构是啥。&br&国产CPU分为：&br&龙芯：MIPS架构，2002年第一款芯片研制成功，到现在已经13年，从主频256M做到1.5G，工艺也在逐步先进。&br&飞腾：早期S系，现在改ARM64&br&神威：a系&br&北大志强：x86&br&……&br&3- “CPU跑分怎么那么差？”&br&如果你以跑分作为唯一标准去度量某款芯片的性能，我只能呵呵了。国产化芯片现在最重要的是做好整个生态，我CPU跑分再高，某个java应用跑一天就宕机了；我CPU跑分再高，系统软件性能不行。那么有些人会问了，我CPU跑分那么高，其他软件性能不就高了么。如果你是这样认为的，请你回去自行脑补体系结构的知识吧。不要以为自己懂几个benchmark就以为懂了计算机的全部，不要以为neng装个机装个系统写几行代码就可以来知乎上咋呼了。&br&4- “花了国家几十个亿，能不能做出点成绩？”&br&什么叫花了几十个亿，你负责XX项目的申请工作？你是否知道一款芯片流片的花费？你是否知道一款芯片要流片几次才能成为产品？至于花了几十个亿，我不发表言论，请你了解情况再过来喷，都30岁的人了，不要人云亦云，要有基本的鉴别能力，懂么？如果你想知道龙芯到底花了国家多少钱，可以私信问我。&br&5- “一块芯片好几万，比i7还贵”&br&嗯，龙芯是有卖这么贵的芯片的，但是告诉你，龙芯不赚钱。这些芯片都是经过无数轮测试，特别稳定的，卖到jd的，而且不仅仅是卖芯片，龙芯卖的是整个系统，是一个长期永久维护的价格，而且是随叫随到，顶级工程师的上门维护服务。试问，买i7的你有这个服务么？&br&&br&==== 分割线 ====&br&&br&我为什么会说这些？&br&是的，我是龙芯人，龙芯将我从一个只会写C++的本科生培养到博士。我感激这里。这里的大boss用血性一直教育我们成长。龙芯里面有很多很多为了客户问题工作通宵达旦的，即使身为学生的我，也曾经因为客户问题，连续一个星期每天睡三小时的经历。&br&我就不明白了，作为中国人的我们，为什么不支持我们国家的产品呢？如果连我们自己都不支持自己国家的产品，我们还在指望美国的人来支持么。是的，胡老师是说过我们要赶超intel、amd，但只是目标，如果没有崇高的目标，我们怎么前进？&br&可能很多纳税人觉得自己交了很多税，龙芯花了你们这些纳税人的钱，就应该对得起你们，就应该给你们好的回报。那好，你喜欢比，你知道美di的税有多高么？如果不知道，自行脑补。换回国内说，龙芯其实做到现在，真的已经很不容易了，龙芯有服务器产品，桌面产品，嵌入式产品，还有这些产品配套的软件生态。而这些人全部加起来不过两三百人。你们要知道intel的某个软件服务组就好几百人么，不具备可比性。&br&&br&龙芯仍在继续努力，我坚信龙芯不会让大家失望，虽然前进缓慢，但我们依然在艰难前行！&br&&br&手机码了这么久的字，感谢北京拥堵的交通。&br&你们随意喷，我早就不介意。
总是在各个地方看到很多黑龙芯的，坐公交没什么事儿，我随便写点儿吧 问那些黑炭几个问题 1- 你们能分清楚龙芯和汉芯么？如果不知道，自行脑补，不要把汉芯的丢人事情强加到龙芯上 2- 你们能分清楚国产CPU有哪几种么？这个相信以你们这一群黑炭的能力在网络…
AMD 价格便宜的原因是它在高端领域（简单的说，就是2000RMB以上的CPU领域）完全没有能够跟 intel 可竞争的产品。而这会造成一种强烈的“心理暗示”，这种心理暗示认为 AMD 的 CPU 就是不如 intel，从而使得群众更加认可 intel。群众认可度低的产品，必须要通过价格打开销量，这是个很重要的因素。
&br&&br&群众对 intel 的盲从又导致了 intel 有足够的价码跟PC产商谈判。例如 intel 可以威胁PC产商说只要你敢用 AMD 的CPU，我就把提供给你的 intel CPU 全线撤出（这是真实发生的事情）。这样会造成很多 PC 产商尤其是弱势群体的中小产商全线 intel ，不敢引入 AMD。因而在品牌预装领域，AMD 也就只能占 20% 左右的市场而已（现在是超过了20%）。
&br&&br&不过必须指出的是，所谓“AMD的CPU比intel输一点点”只是一个指标上的象征意义，它并不影响用户的实际使用，也就是说，在大多数用户的实际普通使用中，intel cpu 除了跑分以外并没有明显的优势（但是你的计算机不是专门用来跑分的，而且跑分程序通常专门为 intel cpu 特定优化）。在同频的 K10 跟酷睿中，应用程序并不会明显的更快与更慢。我在日常使用i5跟AMD四核中，也没有明显的肉眼可见的快慢感觉。
&br&&br&我使用过数十款 CPU，其中 intel 的数量两倍于 AMD 数量，现在正在用的电脑中也有三台 intel 一台 AMD，这主要因为 intel 的 CPU 更高产，AMD 生产一代 CPU 的时间，intel 已经生产了两代。自然升级 intel 会偏多些。——但是论性价比来说，intel 在低端基本没有性价比，因此更适合公款购买。如果你可以花最多的钱买最高档的电脑，毫无疑问 intel CPU 可以具有更强的性能，你应当把有限的公款买电脑的指标尽量投放到无限的 intel CPU 身上。但如果你并不追求一切顶级，预算又非常有限，那么在同样的价格下你大抵可以用 AMD 配置出性能强得多的电脑。
&br&&br&技术方面，在目前的阶段，对于x86架构，无论AMD还是intel大致都优化到了接近极限，两者基本上都在每一代产品中不断的互相学习或说偷学对方的技术，楼主提到的 turbo-boost ，在AMD下一代CPU里面一样有，而超线程技术，在AMD的下一代CPU里面一样也会内置，只是因为商标原因AMD不能把自己的技术叫做超线程而已，另外L3缓存与CPU内置内存控制器这样的技术是先出现在AMD中然后被intel 酷睿i系学习走了，APU这种东西intel跟amd其实也是同步研发出来的，虽然看起来是amd先广告，实际上intel很快就会有类似的产品。将来这个趋势会继续保留，也就是说两者的技术差异除了广告商的噱头以外，并不会有太本质区别，每一代都在互相学习，不会有任何技术导致用户肉眼可以看到的运行速度差别。
&br&&br&如果对比同主频下的单线程应用程序性能，在当今年代谁都很难做到大幅度提高，谁都不可能大幅度甩开差距。因此，性能其实已经并不是选择CPU最主要考量的因素，现在的选择变得更加明朗：
&br&&br&1。看制程，更精细的制程（例如22nm小于35nm）能够支撑更高的主频，更少的发热量，更低的功耗。因而，更先进的制程一般来说意味着在同等条件下制造出更好的CPU，intel大兴土木在各地建设晶圆厂就是如此，因为只要 intel 不断提升制程，即便 CPU 在架构上不变化，也可以持续的领先与甩开对手。
&br&——看制程，选 intel 几乎永远是对的，intel 的 CPU 更贵，正因为 amd 的同一代制程总是会比 intel 晚一年半载才能上市。但是，市场规律发现，一旦 amd 同一代制程的产品上市，DIY市场的关注热点就会扭转过去，因为在同样的制程下，amd 无疑具有更好的性价比。比较悲催的是，往往这个时候不久，intel 下一代制程的 CPU 已经出来。。。如果你总是有钱买最新一代制程的 CPU，那么你肯定需要买 intel。这并不意味着 intel 的旧制程 CPU 也是香饽饽。
&br&&br&2。看功耗与核心数量的比率，并行处理年代，大家发现只要堆砌足够多的CPU与核心就能达到你想要的计算能力，因此，计算能力的瓶颈被功耗瓶颈所代替，更多的核心并不是没有代价的，它意味着你必须提供更多的电力。AMD在制程方面已经无法同 intel 抗争，剩下的办法只能是优化功耗，APU的出现，承诺的是每单位功耗的运算能力更强。换句话说就是运算能力除以功耗，商数更大。这算是一种很可行的继续维持竞争能力的方式，因为在总运算能力方面很难超过 intel 的前提下走功耗路线是正确路线。——很难说AMD的翻身路线一定能奏效，但在研发资金有限的情况下，这是个积极的好的发展方向。
AMD 价格便宜的原因是它在高端领域（简单的说，就是2000RMB以上的CPU领域）完全没有能够跟 intel 可竞争的产品。而这会造成一种强烈的“心理暗示”，这种心理暗示认为 AMD 的 CPU 就是不如 intel，从而使得群众更加认可 intel。群众认可度低的产品，必须要…
&p&谢邀。作为BIOS工程师，经常和ME（Management Engine）打交道，事实上ME的固件就是放在BIOS固件之中的，BIOS和ME也要进行一些协同工作，所以我想我的回答还是十分权威的。我认为ME被严重妖魔化了，充满了各种臆测和误解。各种阴谋论甚嚣尘上，什么“你的电脑里面还有个小电脑！”、“ME控制CPU，是ring -3!”等等，各种标题党。事实的情况是问题远远没有爆出的那么严重，ME也没有那么神奇，干不了很多神奇的事情。&/p&&h2&&b&为什么要有ME?&/b&&/h2&&p&这个世界并不是充满了计算机专家，事实上大多数人连简单的安装操作系统都完成不了。术业有专攻，很正常。电脑爱好者们可以应付一般的电脑问题，但是处理复杂的证书问题和有上千种原因的死机问题往往无能为力。如果能够远程由IT专业人士协助解决问题就好了！}
我要回帖
更多推荐
- ·求一份电子版初级农业经济师中级经济基础和人力的教材电子版
- ·没有考教师资格证需要什么条件可以认定考教师资格证需要什么条件吗
- ·龙腾传世手游官网下载龙脉系统介绍_龙腾传世手游官网下载龙脉系统是什么
- ·潼南中学第一名位于重庆中学排名榜一览表市多少名？
- ·拉萨有哪些青海省设计院名录
- ·脚被开水烫伤起泡了怎么办了个大泡，已经结痂，多长
- ·胃炎胃溃疡吃什么好怎么治疗
- ·输卵管肿瘤输卵管宫腹腔镜手术术后发现恶性肿瘤怎么办
- ·肛门口长个硬疙瘩上面一点长了一个硬包.碰到很痛，是什么病
- ·为什么牙这几天是黑的，而且酸痒，牙齿酸是怎么回事办
- ·S8赛季王者荣耀s10赛季皮肤什么时间开启
- ·铭瑄gt610显卡gt540m支持2k分辨率率吗？怎么调不出来
- ·荣耀v9发热严重手机发热，怎么散热
- ·王者荣耀最新皮肤曝光新皮肤曝光都什么时候出
- ·mate7电信破解联通4g版现在怎么弄成可以用联通卡吗
- ·产生多少热量，有多少电能转化为机械能转化电能
- ·乳头为什么能挤出乳白色的液体喷涌而出液体 – 手机爱问
- ·快手快手注销绑定的手机号不用的手机号怎么换
- ·为什么小米拍照差6的拍照那么差
- ·左前A柱win10耳机和音响同时时响时不响，怎么索赔
- ·为什么吧里老有人把英特尔 intel 600p（intel）说国际米
- ·弱弱问一句的问一句，会展里面有空调么
- ·50元提速降费包不用扣不手机在不知情扣话费费啊
- ·荣耀V9与小米5和荣耀8拍照6拍照谁更强
- ·华为手机怎样华为刷北京地铁铁
- ·大家好，新人一枚.问一下gta3罪恶都市手机版有没有
- ·今晚比赛可以坐飞机能带充电宝吗入场吗
- ·辐射4vr版下载怎么没中文
- ·干，一个人生闷气在家待产挺闷的，能不能玩手机来消磨时间
- ·张裕加气苹果酒价格怎么开
- ·小米6怎么截屏米6截图快捷键键
- ·汉尔米顿卡其裤配什么鞋子h7o5o5833的手表怎么样
- ·更新以后为什么老是xftp无法与主机连接接不问
- ·王者荣耀又要新出艾琳什么时候回归英雄
- ·为什么手机字体这么小，设置里调调整字体大小小不
