作者｜玄寧
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在過去一周，圣何塞似乎變成了芯片版的瞬息全宇宙。摩爾定律在其中一個宇宙已經(jīng)死了，而在另一個宇宙依然“健在且活的挺好”。
這兩個宇宙的主宰者分別是英偉達(dá)和英特爾。
9月28日，英特爾在和英偉達(dá)總部隔著一個圣何塞機(jī)場的麥克內(nèi)里會展中心，舉辦了Innovation線下大會。在主題演講中，英特爾CEO帕特·基辛格（Pat Gelsinger）發(fā)布了13代酷睿處理器Raptor Lake。其中i9-13900K款產(chǎn)品為24核心（8個性能核，16個能效核），32線程。它們采用的是Intel 7制程工藝和x86高性能混合架構(gòu)。而且，盡管此前曾提示會漲價，但新一代的最終價格和上一代基本持平。
但外界對當(dāng)天演講的討論不只停留在新的CPU本身，在發(fā)布這款被基辛格稱為“史上最快最好的桌面處理器”之前，基辛格在演講里首先提到了摩爾定律。
“過去數(shù)十年我都處在一個爭論之中，就是摩爾定律已經(jīng)死了?！彼f?！暗鸢甘?，沒有！”
基辛格對著臺下略顯夸張的張開雙手，背后的PPT顯示出幾行大字：
Moore’s Law: Alive and Well（摩爾定律活的很好）。
圖源：英特爾
“我們期待單一芯片封裝上集成的晶體管從今天的一千億個，到這個十年的末尾達(dá)到一萬億個?！彼f。
“在元素周期表被窮盡前我們不會停止，我們會繼續(xù)做摩爾定律的守護(hù)者?！?/p>
這段發(fā)言被諸多媒體引用，且被認(rèn)為是對一周前英偉達(dá)CEO黃仁勛在GTC大會后的一段發(fā)言的隔空回?fù)簟?/p>
在此前9月21日的2022 GTC線上大會上，英偉達(dá)CEO黃仁勛發(fā)布了RTX 40 系列顯卡，公布了全新 GPU 架構(gòu) Ada Lovelace等產(chǎn)品技術(shù)和服務(wù)。在會后的媒體采訪中，當(dāng)被問到充滿爭議的定價問題時，黃仁勛把其歸結(jié)于摩爾定律的死亡。
“今天一個12寸晶圓的價格不是貴了一點(diǎn)而是貴了超級多。摩爾定律死了，它結(jié)束了，結(jié)束的很徹底。芯片價格會隨時間降低的故事已經(jīng)是過去時了。計(jì)算已經(jīng)不再是個芯片問題，是軟件和芯片共同的問題?！秉S仁勛說。
這其實(shí)已經(jīng)不是黃仁勛第一次嘗試為摩爾定律送終。黃仁勛認(rèn)為替代摩爾定律的方案是“加速計(jì)算”。也就是依靠AI，服務(wù)AI，通過更好的AI技術(shù)和針對具體場景更定制化的設(shè)計(jì)來解決性能提升的問題。
圖源：英偉達(dá)
摩爾定律由英特爾的創(chuàng)始人戈登·摩爾在上世紀(jì)60年代提出，基本要義是集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔兩年便會增加一倍。但隨著制程的不停突破，相關(guān)技術(shù)開始觸碰到物理極限，摩爾定律對未來是否同樣適用，也開始被芯片行業(yè)質(zhì)疑。
人們都在尋找“續(xù)命”的方法，其中英偉達(dá)和英特爾的觀點(diǎn)鮮明而對立，而這種不同的態(tài)度已經(jīng)被業(yè)界熟悉。英偉達(dá)的芯片由制造企業(yè)代工，它不太要自己擔(dān)心制造方面的瓶頸，而英特爾除了自己設(shè)計(jì)芯片，依然堅(jiān)持投入龐大的資金在制造端。
這些不同的模式?jīng)Q定了兩者的分歧，但這場注定曠日持久的爭奪可不只是黃仁勛和基辛格什么單純的技術(shù)討論，它更重要的意義，是爭奪對芯片行業(yè)下個階段發(fā)展模式的定義權(quán)。
摩爾定律從來不是什么自然規(guī)律，不是什么物理定律，甚至用摩爾自己的話說，他最初投稿給《電子學(xué)》雜志（Electronics Magazine）時候，認(rèn)為這個雜志就是一個沒人看的刊物，而這個定律只是他根據(jù)自己的經(jīng)歷隨便推測的一個趨勢。
摩爾定律后來真正成為芯片行業(yè)的“定律”，其實(shí)是因?yàn)樗x了這個行業(yè)的商業(yè)成功與技術(shù)進(jìn)步之間的關(guān)系——取得巨大的技術(shù)領(lǐng)先從此一勞永逸躺平賺錢在這個行業(yè)是不行的，因?yàn)槊扛魩啄昴愕漠a(chǎn)品就會打?qū)φ?；只有不停的維持高頻的技術(shù)突破和創(chuàng)新，才能存活；而這樣的技術(shù)創(chuàng)新是可能的，誰做到極致，誰就不只是存活下來，更能獲得人類商業(yè)社會最有誘惑力的回報。
所以從根本上否定摩爾定律的嘗試，其實(shí)是一種希望改變整個行業(yè)的競爭與合作規(guī)則的嘗試。
與不停的突破工藝來改造最底層的芯片工藝相比，加速計(jì)算的路線顯然沒那么“普適”。黃仁勛稱加速計(jì)算就是靠AI，而今天我們還沒有一個全能的AI，只有適合不同場景的AI算法，那么加速計(jì)算提升的性能就更加具體。用黃仁勛的話說，就是“看起來英偉達(dá)的架構(gòu)給所有東西提供加速，但其實(shí)我們只是碰巧用同一個架構(gòu)加速了3000個東西，這是因?yàn)槲覀冇昧?5年一個一個搞定的?！?/p>
而這意味著要獲得這些性能提升就要能支持對應(yīng)的AI算法模型，而今天，英偉達(dá)的CUDA能服務(wù)的算法比誰都多，同時它也無比封閉，并試圖變得更有統(tǒng)治力：“我們要繼續(xù)做的事情就是用一切可能的方法把CUDA塞到世界每個角落，讓人們可以用它開發(fā)應(yīng)用?！?/p>
而按照黃仁勛的說法，英偉達(dá)是這個世界上唯一的全棧加速計(jì)算公司：“一個加速計(jì)算公司必須是全棧的，因?yàn)榧铀儆?jì)算需要你理解應(yīng)用，然后重新加工所有的棧來讓它跑得更快?！?/p>
說白了，黃仁勛希望大家都到它的規(guī)則里來競爭。就像英特爾過去50年做到的那樣，他希望從摩爾定律，改為黃氏定律。
圖源：源于網(wǎng)絡(luò)
而英特爾顯然不希望事情就這樣扭轉(zhuǎn)了。
與黃仁勛說自己“全?！币粯?，基辛格也在全力重塑英特爾唯一正統(tǒng)摩爾門徒的身份，他在此前的一次采訪中稱，英特爾是唯一有全方位能力來保證摩爾定律存活的公司。
在演講中他也再次強(qiáng)調(diào)了讓英特爾如此有底氣的新的技術(shù)，并透露了其中一些進(jìn)展。
“晶體管上的技術(shù)突破—— RibbonFET，能量傳遞技術(shù)上的突破——PowerVia，半導(dǎo)體制造的核心技術(shù)光刻上的突破—— High-NA 光刻機(jī)，以及封裝技術(shù)上的先進(jìn)技術(shù)。這些都讓我們期待在2030年前，一個芯片上可以封裝1萬億個晶體管?！?/p>
“我們制定了4年交付5個制程節(jié)點(diǎn)的大膽計(jì)劃，一般需要兩年突破一個節(jié)點(diǎn)，但我們4年就要完成5次突破?！彼f?！耙磺卸荚诎从?jì)劃，甚至比計(jì)劃更超前的進(jìn)行中?！?/p>
這五個節(jié)點(diǎn)分別對應(yīng)Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A和Intel 18A，明年首次使用EUV工藝的Intel 4將會進(jìn)入量產(chǎn)階段，而基辛格也透露，Intel 18A（相當(dāng)于臺積電1.8nm）制程的PDK 0.3版本已經(jīng)在開發(fā)者手中了。
“我們期待第一批測試芯片在年底前完成流片?！?/p>
此外，英特爾還介紹了在繞開電子的物理限制，從光的角度來延續(xù)摩爾定律的技術(shù)進(jìn)展，簡單介紹了一個名為可插拔式光電共封裝（pluggable co-package photonics）解決方案上的突破。
光互連理論上能解決很多卡住摩爾定律的問題，但制造難度帶來的成本讓它無法被產(chǎn)業(yè)界真正使用?；粮裱垖?shí)驗(yàn)室的研究人員展示了“一種堅(jiān)固的、高良率的（high-yielding）、玻璃材質(zhì)的解決方案”。它通過一個可插拔的連接器簡化了制造過程，有望降低成本。
守住摩爾定律在行業(yè)的地位就是他回歸的最重要任務(wù)，這些年對于摩爾定律有很多發(fā)散的解讀，從晶圓到整個產(chǎn)業(yè)的合作模式等，都被框入摩爾定律的架子里，但基辛格顯然是個摩爾定律“原教旨主義者”。在此前的一次采訪中，他明確表示，今天他所說的摩爾定律和摩爾沒有任何區(qū)別：
“我就是用晶體管數(shù)量翻倍來定義它?！?/p>
甚至對于這些新的超越芯片設(shè)計(jì)本身的技術(shù)，他也強(qiáng)調(diào)了這些路線都是摩爾在當(dāng)年就預(yù)見到的。
“摩爾最初的論文里就預(yù)見了這個清算日（day of reckoning），到這時候我們就需要用各種異構(gòu)的和定制化的小的技術(shù)來構(gòu)建更大的系統(tǒng)?！?/p>
對于先驅(qū)摩爾的極端忠誠也要體現(xiàn)在對“異教”的應(yīng)對上。在發(fā)布會演講前還在后臺俯臥撐蹲跳起的基辛格似乎比任何時候都更有進(jìn)攻欲。
圖源：推特
在這場發(fā)布會上，在拿出酷睿13系列芯片前，基辛格第一個發(fā)布的產(chǎn)品，是GPU?！安皇且豢?，是很多款GPU?！彼f?！皥D形計(jì)算一直是我的一個激情所在，12年前當(dāng)我離開英特爾時，它是我唯一沒有完成的目標(biāo)，現(xiàn)在我回來了我們也要完成它。”
這些GPU包括此前公布的代號為 Ponte Vecchio 的英特爾數(shù)據(jù)中心GPU的刀片式服務(wù)器，基辛格表示它已出貨給阿貢國家實(shí)驗(yàn)室，服務(wù)極光超級計(jì)算機(jī)。而更受關(guān)注的是面向高性能游戲市場的Arc系列的最高端獨(dú)立顯卡Arc A770。
按照英特爾的思路，這款為游戲玩家提供的GPU，瞄準(zhǔn)的就是黃仁勛希望用摩爾定律已死來解釋的GPU高定價問題。
“過去數(shù)年游戲GPU變得超級貴，你們作為游戲玩家卻是應(yīng)該感到困擾，因?yàn)橛螒蛉后w遭受了損失。今天我們要解決這個問題?！?/p>
英特爾的展示中可以看出，這款顯卡對標(biāo)英偉達(dá)上一代的RTX 3060顯卡，它的定價為329美元。
此外，數(shù)據(jù)中心市場的變化也是決定摩爾定律生死之爭的重要指標(biāo)。
2021年英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)首次超過游戲業(yè)務(wù)，當(dāng)時的營收為17.52億美元，但最新的2023財年第一季度財報里，數(shù)據(jù)中心收入占比已提升至45.2%，營收達(dá)37.5億美元，同比增長83%。而英特爾2022財年第二季度財報顯示，其數(shù)據(jù)中心和人工智能業(yè)務(wù)（DCAI）同比下滑16%，營收為46億美元。
面對這樣的追趕，英特爾也在大會上更新了數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品和技術(shù)的進(jìn)展，為第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器內(nèi)置了一系列加速器，可以通過按需激活模式，可以在原始SKU的基本配置之外，給人工智能、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)、存儲和其他高需求的工作負(fù)載開啟額外的加速器組合。同時Agilex FPGA 的產(chǎn)品線也更新了路線圖，從邏輯結(jié)構(gòu)性能到功率效率都做了提升。這些更新都是對黃仁勛“加速計(jì)算”路線的回應(yīng)，它們會用來爭奪同一批用戶。
一個越來越明顯的趨勢是，芯片大廠的競爭變得犬牙交錯，伸向各自腹地，正在成為一場新的全面戰(zhàn)爭。在快速鋪開的戰(zhàn)斗里，沒人能夠大意——哪怕是在自己的優(yōu)勢技術(shù)領(lǐng)域。而至少在這個層面上，摩爾定律依然籠罩著每個人。
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原標(biāo)題：《只用一周時間，摩爾定律就死了一次又活了回來》