打造更美好的人工智慧晶片

摩爾定律可能不會消失，但它正在迅速走向盡頭。經過50年的持續不斷進步，實現下一個節點變得越來越艱難。在過去十年中，微影技術的成本不斷上漲，特別是近來導入極紫外光後。從16奈米節點開始，轉進到3D電晶體，也使得成本進一步提高。結果，如圖一所示，電晶體成本過往驟降的幅度已趨緩，在之前幾個節點中只有緩慢進展。新款晶片設計的初始下線成本也從28奈米的100萬美元，飆升至7奈米的1,000萬美元左右。部分晶片公司願意付出更高代價，只為了讓自家設計擁有更好的效能和電源效率，但這些效益也在減緩中。英特爾處理器從2002年的1.0GHz飆升至2005年的3.8GHz，但在過去十年間，最高時脈頻率每年僅成長3%。其他處理器設計師也面臨類似難題：自2014年以來，Arm架構的CPU速度每年提高約6%。其中一部分問題在於，大多數設計已經在1.0V以下運作，幾乎沒有進一步降低電壓乃至於功率的空間。幾經權衡後，許多公司不會將晶片設計推進至7奈米節點甚至超越7奈米的先進製程。