芯片简史系列 | 引领未来的芯片（2010——至今）

十五.超越摩尔定律？

摩尔定律提出当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔 18-24 个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。现今集成电路的制程发展轨迹也基本符合这一预测。

2012年制程工艺发展到22nm，很多厂家可以达到22nm的半导体制程工艺。2015年芯片制成发展的一个分水岭，进入14nm时代；2020年，芯片制程开始进入5nm时代；2022年，台积电已经将2nm芯片提上日程。

随着集成电路制程的推进，晶体管尺寸越来越小，IC先进制程的开发复杂度和成本的都在指数级增加。器件小尺寸下隧道效应引起的漏电流增加、高集成度下芯片功耗、高集成度下互连信号延迟等问题也成为限制摩尔定律推进的难题，摩尔定律正在不断接近其物理极限。

为了推动摩尔定律在未来继续前进，以及可能的后摩尔时代的到来，Intel、台积电等公司和许多科研机构正积极研究如纳米线晶体管、碳纳米管晶体管、石墨烯晶体管、III-V 材料（如GaN、GaAs和InP等）晶体管、异质集成、Chiplet、硅芯片的3D堆叠、极紫外（EUV）光刻技术（即高数值孔径，High-NA）、光子芯片等材料与技术，当硅晶圆无法再进行微缩时，这些将成为芯片未来发展的方向。

十六．AI芯片重新定义世界

随着深度学习算法带来的技术突破，CPU和传统计算架构无法满足大量的矩阵乘加运算，大规模并行计算的需求。因此，AI芯片由此而生并发展迅速，在数据中心、移动终端、安防、自动驾驶、智能家居、语音交互、智能机器人、计算机视觉设备等领域都用广泛应用，无论是科研还是产业应用都有巨大的创新发展空间。

2010年，IBM首次发布类脑芯片原型，模拟大脑结构，具有感知认知功能；2014年，英伟达发布首个为深度学习设计的GPU架构Pascal，同一年IBM发布二代TrueNorth;2016年，谷歌旗下 DeepMind公司研发的人工智能系统阿尔法围棋（AlphaGo）击败了世界冠军韩国棋手李世石，AI人工智能技术也由此在全球范围内受到极大关注;2017年，英伟达发布Volta架构推进GPU的效能大幅提升，同年麒麟芯片成为首个手机AI芯片；2022年，OpenAI公司开发人工智能聊天机器人程序ChatGPT爆火...针对各类AI算法的定制化芯片快速发展起来。

AI芯片正在进入大众视野并得到普遍发展的时间并不久远，目前依旧是新兴领域。未来，可以预见AI芯片将进一步提高智能，具备识别、分析、决策、预测的能力，甚至带有意识和自主创造力，向着更接近人脑的高度智能方向不断发展。