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「科技行脚」是DIGITIMES总经理黄钦勇记录旅行、阅读、摄影与产业互动的专栏,DIGITIMES希望能以更宽广的视野,与大家分享美好的生活体验。

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半导体象是长鞭效应的末端还是前奏? 
2017/2/13

物联网的进化,当然会导致System LSI的竞争更为激烈。超越INFO的封装测试技术,三星将不会挑战台积电擅长的WLP,而是直接挑战PLP的封测技术。受到冲击的摩尔定律
1971年,法拉利的Daytona跑车,跑出全世界最快的时速280公里,而当时全世界最高的建筑是纽约的双子星大厦,高415M。


那一年,对全世界半导体业而言,也是个值得记录的一年。英特尔推出全世界第一颗12 square millimeter的商用微处理器4004,这颗微处理器有2,300个红血球大小的微小晶体管,而每个晶体管之间的间距则是1万nm。自从这一颗微处理器问世之后,半导体的技术就如Moore’s Law的预测一样,每两年以同样的成本Double效能。

现在的英特尔SkyLake芯片,有17.5亿个晶体管,大约是4004微处理器的50万倍与40万倍的计算机效能。如果汽车效能也如半导体的速度一样的改善,那么今天汽车的时速可以高达十倍以上,而当年的摩天大楼,今天就可以高达前往月球路径的一半。

今天,这些芯片用在超过30亿台的手机上,而运行能力,可能与1980年代房间大小的计算机功能相当,而更多的产业因为计算机运算而改变生态,有起有落。但现在我们已经不能掌握半导体业依据摩尔定律继续前进的路径。从2000的中期开始,芯片改善的速度放慢,这是因为物理的极限,以及设备成本等多重因素的影响。

现在盖一座最先进的芯片厂,约需要70亿美元,到5nm的阶段时,这个成本甚至会高达160亿美元,大约是英特尔今天营收的1/3,但英特尔2015年的营收,仅仅比2011年成长2%。因此,就算只从经济效率来衡量,摩尔定律也已经寿终正寝。

现在的芯片,每2.5年才能改善一倍,而未来的计算机运算,将依据三种不同的定义来Define硬件的功能。第一是软件:硬件的极限,激励了软件的进步,AlphaGo打败韩国围棋高手Lee Sedol是利用Deep learning的技术。第二是「云端」运算:人们透过网络,提供超越单机作业的效能。今天的计算机、手机,可以超越单机的极限,透过网络连结,提供更好的运算效能。他们可以共同计算出最佳路径、行动判读等等。第三是创新的计算机架构设计。这个方法可以将芯片效能用于特定领域的极佳化,甚至可以用云端的概念,提供过去难以想象的效能。

摩尔定律的不再适用,将使得半导体技术的预测略微困难。但摩尔定律原本就不是个事实存在的定律,但它却自我实现,并且在过去的世纪里成为大家遵循的标准。计算机更新比以前慢,也不再积极改变mail server,但这些功能越来越需要透过网络化来解决,而导致「电信、宽频」的基础建设更为重要,而主导新世界的公司,除了微软、苹果之外,还有Amazon、Google、Alibaba等,他们都在积极改善网络端的服务与技术能力。走过半个世纪,也许摩尔定律即将走到尽头,但计算机、半导体透过网络化,可以带给人们无尽的想象

高通的Snapdragon 835是10nm的AP,下载速度1GB、上传150Mb,是目前唯一能跟上5G的应用处理器。这款AP比820小30%、耗电少25%、CPU处理速度快20%、GPU快25%,Snapdragon 835也会用在三星下一代机皇Galaxy S8的智能型手机上。

面对各种5G的解决方案,Ericsson、Qualcomm、Intel、微软都虎视眈眈。谁知道微软哪里天会不会在半导体业扮演搅局的角色呢?他们能做Surface Pro,就可以继续往上发展,只要有需要的话!
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