關(guān)于10nm芯片，Intel也不是很確定

　　在2014年八月，Intel推出了Broadwell系列處理器，這是他們首款采用14nm工藝制造的芯片。當(dāng)時(shí)我認(rèn)為這應(yīng)該是Intel最后一個(gè)硅工藝節(jié)點(diǎn)。

　　為什么我這樣說(shuō)？因?yàn)樵?015年的時(shí)候，英特爾談到他們正在探討用銻化銦替代硅，作為晶體管的重要原料。

　　他們當(dāng)時(shí)說(shuō)法是這樣的：

　　“我們的研究讓我們有信心在2015年之后繼續(xù)摩爾定律，隨著我們技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)新材料的研發(fā)，我們認(rèn)為硅基半導(dǎo)體材料未來(lái)的路還很長(zhǎng)”。

　　從他們的發(fā)言中我們可以看出，硅半導(dǎo)體到了2015年會(huì)逐漸后勁不足。而在接下來(lái)的十幾年里需要昂貴的成本投入，推動(dòng)新制程來(lái)取代它。在MIT技術(shù)評(píng)論早前的一篇文章中有提到：銻化銦其實(shí)并不是一個(gè)很容易控制的材料，在測(cè)試的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)意想不到的情況。但它也有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是值得一提的：

　　“化合物半導(dǎo)體同樣擁有光學(xué)特性，它能夠提升設(shè)備內(nèi)多個(gè)芯片或者一個(gè)芯片上的晶體管之間的通信速度。這些材料發(fā)射和探測(cè)“光”都非常容易，這是一個(gè)被研究了數(shù)十年的特性，在此期間也取得了不錯(cuò)的成果。加州大學(xué)貝克利分校的電子工程師David Hodges指出。他表示，依賴于發(fā)射和探測(cè)特性，這些化合物有望可取代芯片內(nèi)的銅線，突破這個(gè)芯片速度的限制?！?/p>

　　我們從后面的一些報(bào)道中也看到了Intel的硅光子相關(guān)報(bào)道。早幾個(gè)月前，他們發(fā)布了這個(gè)針對(duì)特定客戶的獨(dú)立光產(chǎn)品，而在集成CPU的Purley產(chǎn)品（Purley是Intel的一個(gè)14nm Skylake微架構(gòu)服務(wù)器芯片項(xiàng)目代號(hào)）上，Intel已經(jīng)延遲了很多年了。

　　這兩者之間有很大的不同：

　　當(dāng)前的光技術(shù)必須在一個(gè)獨(dú)立的芯片上生成，因?yàn)楫?dāng)前的光制造制程和CPU制造制程是不兼容的。因?yàn)楠?dú)立的芯片都是用緩慢的電氣總線連接到CPU的，這就讓其性能受到了影響。正是由于光芯片和CPU之間需要通過(guò)一個(gè)外部的連接，所以速度自不然就被拖慢了，這樣光纖電纜的傳輸速度也受到了影響。這個(gè)問(wèn)題引致了3D Xpoint、Optane NVMe性能的妥協(xié)。

　　如果英特爾有一個(gè)芯片上的光學(xué)技術(shù)連接到Optane（或者任何像DRAM一樣的高性能存儲(chǔ)），產(chǎn)品的性能會(huì)得到量級(jí)的提升。

　　光學(xué)技術(shù)是未來(lái)

　　在發(fā)布相關(guān)的光子產(chǎn)品的時(shí)候，Intel得意洋洋地說(shuō)，他們開(kāi)發(fā)這個(gè)產(chǎn)品的時(shí)間已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)十六年，自不然，優(yōu)勢(shì)也是非常明顯的。但回頭看一下，他們?cè)?000年的時(shí)候究竟做了些什么？巧合的是，我發(fā)現(xiàn)他們當(dāng)時(shí)正在和天才發(fā)明家Stanford Ovshinsky設(shè)立的Energy Conversion Devices （“ECD”）公司在深入研究硫?qū)倩衔铩?/p>

　　值得一提的是，硫族化合物同樣能發(fā)射和探測(cè)光。我們知道，美光的Guy Blalock也曾披露過(guò)他們?cè)?D Xpoint中使用了硫族化合物技術(shù)。除此之外，我們還知道了些什么？

　　（1）硫族化合物和傳統(tǒng)CPU邏輯的后段制程高度兼容；

　?。?）從Intel的專利申請(qǐng)書的描述中，我們可以看到，硫族化合物的開(kāi)關(guān)速度非常高（近似幾十皮秒）；

　?。?）在一個(gè)神經(jīng)形態(tài)的AI系統(tǒng)中，硫族化合物光子能夠滿足其極低延遲的廣播數(shù)據(jù)需求；

　?。?）LinkedIn曾經(jīng)披露，Intel內(nèi)部已經(jīng)有很多人在研發(fā)硫族化合物光子；

　?。?）ECD在2003年申請(qǐng)了兩個(gè)關(guān)于硫族化合物的開(kāi)關(guān)專利（US6967344和US7186998），這個(gè)有效期到2023年。

　?。?）在申請(qǐng)專利了以后，Intel已經(jīng)超過(guò)多年沒(méi)有談及太多關(guān)于這個(gè)技術(shù)的細(xì)節(jié)；

　?。?）Intel在ECD的CEO披露相關(guān)技術(shù)之前的幾個(gè)月率先說(shuō)出了其銻化銦產(chǎn)品目標(biāo)；

　?。?）這個(gè)專利在2009年歸屬到Ovonyx名下；

　　（9）美光現(xiàn)在擁有Ovonyx；

　　（10）美光做了很多動(dòng)作，避免被收購(gòu)；

　?。?1）差不多五年之后，ECD的破產(chǎn)宣告完成；

　　我應(yīng)該相信什么？

　　我認(rèn)為，在ECD于2003年開(kāi)發(fā)出硫族晶體管之后，他們和英特爾談過(guò)授權(quán)或者售賣合作。這也就解析了ECD在申請(qǐng)了專利和商標(biāo)之后，為什么在接下來(lái)的三年卻沒(méi)有披露任何相關(guān)細(xì)節(jié)。最終，英特爾推出了銻化銦晶體管，并促進(jìn)ECD去大吹大擂其新技術(shù)。

　　但最終他們迫使Stan離開(kāi)了ECD，并把專利轉(zhuǎn)到了Ovonyx名下，這公司隨后就被賣到了美光名下，我堅(jiān)信Ovonyx的交易時(shí)候在Intel的協(xié)調(diào)下完成的（大家要注意區(qū)分Numonyx和Ovonyx，但你要明白其相似點(diǎn)），而那時(shí)的美光還處于暗處。

　　現(xiàn)在美光知道自己有了什么，相信接下來(lái)他們會(huì)采取行動(dòng)，這對(duì)美光及其投資者來(lái)說(shuō)是一件好事。

　　結(jié)論

　　Intel傳統(tǒng)的“tick-tock”節(jié)奏不只是被中斷了，從某種程度上開(kāi)看，他們更是被破壞了。在TSMC和其他晶圓廠正在備戰(zhàn)10nm，并在籌備量產(chǎn)的時(shí)候，我們看到Intel將在2018年推出的Coffee Lake系列產(chǎn)品還將繼續(xù)使用14nm工藝。傳統(tǒng)的tick-tock從Broadwell， Skylake， Kaby Lake到 Coffee Lake的迭代中已經(jīng)變成了tick-tock-tock-tock，因?yàn)檫@幾個(gè)系列用的都是14nm工藝。

　　對(duì)于Intel來(lái)說(shuō)，另一個(gè)美中不足的是他們投資的3D Xpoint并沒(méi)有取得預(yù)期的效果。如果最終如期發(fā)展，Intel能夠在Fab 42中完成其硫族晶體管和光子的目標(biāo)。得益于其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，屆時(shí)Intel可以用便宜的22nm和28nm設(shè)備，并保持其競(jìng)爭(zhēng)業(yè)務(wù)。屆時(shí)產(chǎn)品的運(yùn)行速度會(huì)高達(dá)數(shù)百千兆赫。

　　我們可以預(yù)見(jiàn)，在硫族化學(xué)物技術(shù)的納米級(jí)制造工藝到來(lái)之后，在全球引起轟動(dòng)是顯而易見(jiàn)的。在各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)的產(chǎn)值預(yù)期高達(dá)數(shù)千億美元?，F(xiàn)在Intel和美光堅(jiān)信這種制造技術(shù)終有一日會(huì)到來(lái)。縱使他們?cè)谀承┯^點(diǎn)上不一致，但他們還在保持合作。

　　展望在不久的將來(lái)，集成光子技術(shù)的CPU將會(huì)到來(lái)，屆時(shí)它將顛覆整個(gè)PC市場(chǎng)，博通的SerDes專利也是走到這一步必不可少的。到時(shí)橫亙?cè)诘托阅?a target="_blank">接口和高性能的Optane之間的障礙就會(huì)被消除，我相信光子技術(shù)到那時(shí)會(huì)是半導(dǎo)體世界重要的組成部分。到時(shí)我們也會(huì)看到Optane的真正實(shí)力。