IC Insights:從晶體管數量來看摩爾定律還在延續

IC Insights的2020年版《McClean報告》(於1月發佈)顯示了在過去的50年中,DRAM,閃存,微處理器和圖形處理器如何跟蹤Moore預測的曲線。

IC Insights:從晶體管數量來看摩爾定律還在延續


在過去的10到15年中,諸如功耗和與微縮限制相關的挑戰等因素已經影響了某些IC產品的晶體管增長率。例如,在2000年代初期,DRAM晶體管的數量以每年約45%的平均速度增長,但在2016年出現的16Gb代次中,其速度下降到約20%。一年前,三星開始批量生產12Gb DRAM和8Gb芯片。JEDEC仍在最終確定的DDR5標準包括單片24Gb,32Gb和64Gb設備。


到2012年左右,閃存密度的年增長率一直保持在55%-60%,但此後一直保持在每年30%-35%。對於傳統的2D平面NAND閃存,2020年1月可用的單個芯片的最高密度為128Gb。對於96層四級單元(QLC)器件,目前3D NAND芯片的最大密度為1.33Tb。QLC與新的96層技術相結合將使3D NAND在2020年達到1.5Tb密度,而128層技術將催生2Tb芯片。


截止到2010年,英特爾PC處理器中的晶體管數量每年以大約40%的速度增長,但是在隨後的幾年中,這一比例下降到一半。該公司服務器MPU的晶體管數量增加在2000年代中期至後期暫停,但隨後又開始以每年約25%的速度增長。英特爾在2017年停止透露晶體管數量的詳細信息。


自2013年以來,用於iPhone和iPad的Apple A系列應用處理器的晶體管數量以每年43%的速度增長。該比率包括A13處理器及其最新的85億個晶體管,這是最新的指標。預計在2020年上半年,蘋果將推出基於新A13X處理器的iPad Pro。


Nvidia的高端GPU的晶體管數量非常多。與微處理器不同,GPU及其高度並行的結構不包含大量的緩存。Nvidia的一些最新GPU是專門為AI和機器學習設計的神經網絡處理單元(NPU)。

永遠不要低估IC行業創新突破技術障礙的強大動力,但是關於IC設計和製造的方式正在發生一些非常戲劇性的變化。儘管阻礙下一代發展的某些障礙看起來像是高牆,而不是一般的障礙,但摩爾定律仍然在整個集成電路行業中佔有一席之地。


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