陳根：CPU芯片晶體管數量，已提升1億倍_風聞

文|陳根

英特爾創始人之一戈登·摩爾曾説過，集成電路上可以容納的晶體管數目大約每經過18個月就會增加一倍。換句話説，處理器的性能約每隔兩年就會翻一倍。這句話作為經驗之談，一定程度上揭示了信息技術發展的迅速，後來成為著名的“摩爾定律”。

集成電路上的晶體管是調節計算機、移動電話和其他現代電子線路運行的基本構件。由於晶體管的快速響應和高精度，其廣泛用於用於各種數字和模擬功能，包括放大、開關、穩壓、信號調製和振盪器。

以英特爾4004的誕生為開端，52年的微處理器歷史已經書寫完成。**近日，比利時微電子中心IMEC公佈了一張統計圖，對比了1970年到2022年處理器芯片的晶體管密度變化。結果發現，52年間，CPU芯片晶體管數量已經提升了1億倍。**可以説，⼏乎沒有⼀個領域像這樣發展迅速。

1971年，英特爾公司推出了世界上第一款微處理器4004，這是第一個可用於微型計算機的四位微處理器，它包含2300個晶體管；1974年，英特爾公司又推出第二代微處理器8080，其含有29000個晶體管。隨着技術的不斷發展，1993年英特爾奔騰處理器問世，其已經含有3百萬個晶體管；2002年英特爾奔騰4處理器推出，晶體管達到5500萬個。

**截止到2010年，英特爾PC處理器中的晶體管數量每年以大約40％的速度增長。**在隨後的幾年中，這一比例下降到一半。該公司服務器MPU的晶體管數量增加在2000年代中期至後期暫停，但隨後又開始以每年約25％的速度增長。

現在到了2022年，蘋果的M1 Ultra芯片做到了1140億晶體管，是52年前的1億倍。不過1140億晶體管的芯片也不會是終點，Intel還預計在2030年實現1萬億晶體管的創舉。

**隨着工藝與集成度的不斷提升，晶體管尺寸漸近物理極限，繼續依賴縮小工藝製程獲取性能和經濟效益提升已困難重重。**與此同時，人工智能、大數據、5G等領域的計算需求在海量增長，如何突破摩爾定律，成為算力經濟時代的一項新挑戰。