半導體下一個設計靈感：更小
、更快和更智能
 
 
 
　　對dui於yu更geng好hao芯xin片pian的de無wu止zhi境jing的de需xu求qiu正zheng刺ci激ji芯xin片pian行xing業ye采cai用yong更geng複fu雜za的de設she計ji，芯xin片pian的de複fu雜za性xing越yue來lai越yue高gao，如ru果guo我wo們men相xiang信xin芯xin片pian行xing業ye的de規gui則ze，這zhe個ge規gui則ze告gao訴su我wo們men矽gui晶jing片pian上shang的de邏luo輯ji閘zha的de數shu量liang以yi每mei5年增加10倍的速度成倍增長。這意味將出現速度更快、智能化水平更高的芯片。但是
，這個規則也意味著芯片行業今年將迅速達到每個芯片50萬個邏輯閘的裏程碑(5年前這個數字是5萬個)。工程師們正在尋找在越來越小
、越來越複雜的芯片設計領域繼續前進的創新方法。

　　顯然
，半導體行業的下一個設計靈感是更小
、更快和更智能化。

　　最近幾年，芯片行業一直設法把具有圖形
、處chu理li和he通tong信xin功gong能neng的de離li散san元yuan件jian組zu合he到dao一yi個ge芯xin片pian上shang。但dan是shi
，這zhe樣yang導dao致zhi的de複fu雜za性xing使shi設she計ji這zhe些xie係xi統tong芯xin片pian更geng加jia困kun難nan。而er且qie，這zhe種zhong複fu雜za性xing隻zhi是shi在zai增zeng加jia。英ying特te爾er首shou席xi技ji術shu官guanPat Gelsinger在今年春季舉行的英特爾開發人員論壇會議上作主題演講時對未來的芯片作了這樣的描繪。他說：“我們正在按計劃前進，到2010年將製作出10納米或10納米以下的30GHz的芯片。”

　　工gong程cheng師shi們men在zai設she法fa把ba電dian路lu縮suo小xiao並bing放fang到dao微wei型xing矽gui片pian上shang的de時shi候hou
，將jiang遇yu到dao電dian子zi和he能neng源yuan應ying用yong方fang麵mian的de科ke學xue規gui律lv問wen題ti，這zhe些xie問wen題ti的de解jie決jue都dou有you助zhu於yu改gai善shan芯xin片pian的de性xing能neng。

　　一些工程師曾到大自然中尋找靈感以解決這些棘手的問題。Palo Alto研究中心的研究員Dave Biegelsen說
，電源和密度問題越來越嚴重
，迫使人們不得不分解基板或者矽晶樣品來製作耗電量更少、密度更大的電路。真正的突破來自於進入3D和非矽的有機設備。科學家們已經製作出了預計將用於消費電子設備中的有機發光二極管。

　　研究人員和工程師們還意識到，無論芯片是用什麼材料製作的，新的計算係統都將對在過去的40年裏一直指導計算機行業的設計方法提出挑戰。美國國防部國防高級研究計劃署署長Tony Tether在今年4月呈報給美國參議院一小組委員會的證詞中說：“我(wo)們(men)要(yao)開(kai)發(fa)一(yi)種(zhong)會(hui)思(si)維(wei)的(de)計(ji)算(suan)係(xi)統(tong)，這(zhe)種(zhong)計(ji)算(suan)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)自(zi)我(wo)監(jian)視(shi)，自(zi)我(wo)修(xiu)複(fu)。這(zhe)種(zhong)有(you)認(ren)知(zhi)能(neng)力(li)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)能(neng)夠(gou)根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)重(zhong)新(xin)進(jin)行(xing)自(zi)我(wo)配(pei)置(zhi)，產(chan)生(sheng)它(ta)們(men)自(zi)己(ji)的(de)代(dai)碼(ma)，對(dui)自(zi)然(ran)表(biao)達(da)的(de)人(ren)類(lei)指(zhi)令(ling)作(zuo)出(chu)反(fan)應(ying)，非(fei)專(zhuan)業(ye)人(ren)員(yuan)也(ye)能(neng)夠(gou)進(jin)行(xing)配(pei)置(zhi)和(he)維(wei)護(hu)，因(yin)此(ci)，比(bi)目(mu)前(qian)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)使(shi)用(yong)的(de)壽(shou)命(ming)長(chang)。我(wo)們(men)並(bing)不(bu)指(zhi)望(wang)在(zai)許(xu)多(duo)年(nian)之(zhi)內(nei)能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)我(wo)們(men)的(de)最(zui)終(zhong)目(mu)標(biao)
，但(dan)是(shi)，我(wo)們(men)現(xian)在(zai)正(zheng)在(zai)開(kai)始(shi)研(yan)究(jiu)這(zhe)個(ge)基(ji)本(ben)技(ji)術(shu)。”

　　這zhe是shi非fei常chang重zhong要yao的de工gong作zuo，因yin為wei芯xin片pian行xing業ye正zheng在zai進jin行xing著zhe它ta在zai過guo去qu的de幾ji十shi年nian裏li經jing曆li的de最zui重zhong要yao的de一yi種zhong更geng換huan設she備bei的de工gong作zuo。當dang然ran
，這zhe是shi一yi種zhong例li行xing的de工gong作zuo。由you於yu芯xin片pian設she計ji廠chang商shang要yao尋xun求qiu新xin的de工gong具ju製zhi作zuo下xia一yi代dai芯xin片pian，芯xin片pian行xing業ye每mei5
、6年就要更換一次設備。這次不同的是2001年芯片市場的陡然下跌是由於芯片起始設計大幅度放緩。據提供係統芯片設計工具的新興企業Get2Chip公司的總裁兼首席執行官Bernd Braune說，2002年這種起始設計隻有4
，000個，僅相當於2001年的1/3。現在，芯片設計商正在加快恢複到以前的水平
，預計在2003年初將出現一個設計高潮。新的起始設計的增長對與芯片行業是個好消息。這些新的設計預計將在2004年下半年產生新的產品。

　　矽電路係統將應用到各種產品中。越來越多的家用電器、消費設備、公共場所
、運輸係統和企業都將使用被稱作嵌入式控製器的芯片來提供信息和反饋信息，以便為我們的生活環境提供幫助。事實上
，據Semico研究公司稱
，在2000年


，每個人每天要遇到250個嵌入式控製器，也就是矽芯片。到2005年

，這個數字將增加到304個。

　　精jing心xin製zhi作zuo的de用yong來lai監jian視shi和he交jiao流liu信xin息xi的de處chu理li器qi可ke以yi模mo仿fang調tiao節jie和he支zhi配pei人ren體ti活huo動dong的de複fu雜za的de係xi統tong。這zhe篇pian文wen章zhang介jie紹shao這zhe種zhong處chu理li器qi顯xian然ran是shi要yao提ti高gao當dang前qian設she計ji人ren員yuan的de工gong具ju和he知zhi識shi。Gelsinger在講話中說，設想一下可能出現的世界：家庭中每一個房間和每一個設備都使用芯片。你可以想象，產品能夠自我識別、自我維護，當不同的設備需要升級或維護的時候還能發出通知。

（環球商網）