近日，全球芯片巨頭，摩爾定律的發(fā)明、倡導(dǎo)和執(zhí)行者英特爾在其公司文檔中廢止了“Tick—Tock”（制成和架構(gòu)）的芯片研發(fā)模式，即在第三代Skylake架構(gòu)處理器“Kaby Lake”芯片中徹底打破了“Tick-Tock”的鐘擺節(jié)奏，從下一代10納米制程芯片開(kāi)始，英特爾會(huì)采用“制程（Process）-架構(gòu)（Architecture）-優(yōu)化（Optimization）”(簡(jiǎn)稱PAO)的三步走戰(zhàn)略。

隨著英特爾這一策略的轉(zhuǎn)變，業(yè)內(nèi)認(rèn)為，被喻為芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展的摩爾定律正式終結(jié)。那么問(wèn)題來(lái)了，英特爾為何要終止摩爾定律？究竟是主動(dòng)為之還是被動(dòng)放棄？

眾所周知，任何產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是受技術(shù)與商業(yè)（例如市場(chǎng)）的推動(dòng)，摩爾定律或者說(shuō)以其為標(biāo)準(zhǔn)的芯片產(chǎn)業(yè)也不例外。這里我們不妨從芯片產(chǎn)業(yè)，結(jié)合英特爾本身來(lái)分析下摩爾定律為何終結(jié)。

技術(shù)和成本是決定摩爾定律能否延續(xù)的關(guān)鍵

業(yè)內(nèi)知道，摩爾定律在業(yè)內(nèi)有很多不同版本，其大意是每十八個(gè)月（有一說(shuō)法是兩年），半導(dǎo)體的功能會(huì)翻增兩倍，或同一大小芯片能放兩倍的運(yùn)算單元，相同的成本能獲得兩倍的運(yùn)算能力。

需要指出的是，摩爾定律并不是物理定律，只是戈登•摩爾（Gordon Moore）對(duì)科技行業(yè)的觀察，因?yàn)榭萍脊靖?jìng)爭(zhēng)激烈，要在行業(yè)中生存，只有不斷研究創(chuàng)新，搶先推出比對(duì)手更快更好的產(chǎn)品，于是摩爾定律成為自我實(shí)現(xiàn)的預(yù)言。從這個(gè)定律的內(nèi)容可以看出，從主觀上講，技術(shù)和成本（經(jīng)濟(jì)性）是決定摩爾定律能否延續(xù)的關(guān)鍵。但就像業(yè)內(nèi)一直爭(zhēng)論的是，技術(shù)受限于相關(guān)半導(dǎo)體材料本身特質(zhì)等因素（就是業(yè)內(nèi)探討的物理極限）的影響研發(fā)和制造難度會(huì)越來(lái)越大，除非未來(lái)發(fā)現(xiàn)更新的可替代傳統(tǒng)半導(dǎo)體的材料。

據(jù)相關(guān)分析，從32nm到16nm設(shè)計(jì)成本的增加超過(guò)了1億美元。如果假設(shè)32nm時(shí)一個(gè)裸片的成本是10美元，并且假設(shè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳統(tǒng)的成本下降仍將持續(xù)，那么需要超過(guò)2000萬(wàn)個(gè)裸片才能達(dá)到收支平衡。如果再考慮到與這種設(shè)計(jì)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，那么實(shí)際上要求超過(guò)1億個(gè)裸片，或至少10億美元市場(chǎng)，才能證明投資這種器件的合理性。很明顯，很少有設(shè)計(jì)可以達(dá)到1億片或10億美元的市場(chǎng)規(guī)模。而SEMI世界代工預(yù)測(cè)報(bào)告顯示：在32nm節(jié)點(diǎn)以下，每個(gè)晶圓的成本變得越來(lái)越重要。這意味著，在更小節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性在減少，并且在許多情況下跟不上制程縮小好處的步伐。這對(duì)長(zhǎng)期遵循摩爾定律節(jié)奏發(fā)展的行業(yè)產(chǎn)生了具有廣泛而深遠(yuǎn)的影響。

實(shí)際上，經(jīng)濟(jì)性下降趨勢(shì)早在28nm到22nm節(jié)點(diǎn)時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)，即22nm的成本與28nm大抵相同，而14nm的成本則不跌反升。如此一來(lái)，相關(guān)企業(yè)因成本考慮，選擇停留在28nm或22nm技術(shù)，少了分?jǐn)?4nm的開(kāi)發(fā)成本，間接讓14nm芯片的造價(jià)更加昂貴，而這個(gè)問(wèn)題在10nm將更加嚴(yán)重。之前的IBM便是因?yàn)槌杀締?wèn)題，把芯片工廠賣掉，退出了半導(dǎo)體制造行業(yè)，10年前，擁有尖端芯片生產(chǎn)能力的企業(yè)有18家，今天僅剩英特爾、三星、GlobalFoundries和臺(tái)積電4家。

英特爾幾面受敵

如果說(shuō)上述是摩爾定律在芯片產(chǎn)業(yè)遭遇到的技術(shù)與成本經(jīng)濟(jì)性的挑戰(zhàn)和瓶頸，具體到英特爾，早在2011年其就預(yù)計(jì)未來(lái)10年將在制造、以及技術(shù)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與芯片相關(guān)方面投資1040億美元，2015年這一數(shù)字上調(diào)至2700億美元。由于與工具、晶圓和人力資源相關(guān)的費(fèi)用的增長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)成本已經(jīng)上漲。例如僅在去年，英特爾用于芯片研發(fā)的頭投入就達(dá)到121億美元位列芯片行業(yè)研發(fā)投入在第一位，占了公司年?duì)I收的24%。而排在第二位的高通，盡管研發(fā)投入占其營(yíng)收的比例為23.1%，與英特爾幾乎相當(dāng)，但從投入的絕對(duì)值看，僅為37億美元，只是英特爾的1/3左右。

不幸的是，盡管英特爾投入巨大，但隨著市場(chǎng)和用戶轉(zhuǎn)向智能手機(jī)等移動(dòng)產(chǎn)品，英特爾最近幾年一直遭受沖擊，例如去年第四季度，其PC芯片發(fā)貨量較上年同期下跌16%。而從2015財(cái)年整體的情況來(lái)看，英特爾的營(yíng)收和凈利均處于下滑態(tài)勢(shì)。其營(yíng)收達(dá)到554億美元，較上年的559億美元下滑1%。凈利潤(rùn)為114億美元，較上年同期的117億美元下滑2%。而毛利率為62.6%，較上年同期的63.7%下滑1.1個(gè)百分點(diǎn)。

除了核心PC芯片遭受沖擊外，英特爾的巨大投入在移動(dòng)市場(chǎng)并未獲得回報(bào)，甚至不得不靠額外的補(bǔ)貼勉強(qiáng)在移動(dòng)市場(chǎng)（例如平板電腦）獲得并不具備商業(yè)價(jià)值的市場(chǎng)份額，直到今天，英特爾在智能手機(jī)市場(chǎng)的份額依然處在可以忽略不計(jì)的尷尬中，但英特爾這幾年卻為此付出數(shù)百億美元的代價(jià)。由此可見(jiàn)，除了芯片產(chǎn)業(yè)本身外，英特爾在具體的市場(chǎng)表現(xiàn)中也未充分體現(xiàn)出遵循摩爾定律的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，即核心的PC芯片銷量和利潤(rùn)率不斷下滑，而在體現(xiàn)出摩爾定律經(jīng)濟(jì)性的移動(dòng)市場(chǎng)卻毫無(wú)建樹(shù)。

在此，也許有人（包括英特爾）會(huì)稱，英特爾在數(shù)據(jù)中心（主要是服務(wù)器）芯片市場(chǎng)表現(xiàn)強(qiáng)勁，且完全可以彌補(bǔ)因PC芯片下滑帶來(lái)的損失。事實(shí)的確如此，但從未來(lái)看，隨著以高通為首的ARM陣營(yíng)向該芯片市場(chǎng)的滲透，英特爾在此領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位有可能遭遇挑戰(zhàn)。例如今年年初，谷歌就聲稱正在考慮在其未來(lái)的數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器采購(gòu)中選擇高通的芯片。

要知道，谷歌每個(gè)季度為其服務(wù)器采購(gòu)的處理器數(shù)量高達(dá)30萬(wàn)顆，購(gòu)買力超過(guò)多數(shù)廠商。而據(jù)市場(chǎng)研究公司IDC的數(shù)據(jù)顯示，在服務(wù)器芯片市場(chǎng)，谷歌采購(gòu)的芯片數(shù)量占據(jù)了服務(wù)器芯片總出貨量的5%以上，鑒于谷歌還自主開(kāi)發(fā)服務(wù)器相應(yīng)的軟件，這就意味著谷歌在其服務(wù)器系統(tǒng)的可選擇性上要遠(yuǎn)高于其他公司，即從英特爾的x86架構(gòu)切換到ARM架構(gòu)的難度要小于其他廠商。需要說(shuō)明的是，盡管英特爾服務(wù)器芯片業(yè)務(wù)銷售額不到英特爾總銷售額的1/3，但營(yíng)業(yè)利潤(rùn)占到英特爾總利潤(rùn)一半以上，但也正是由于利潤(rùn)豐厚，數(shù)據(jù)中心相關(guān)廠商已經(jīng)把英特爾服務(wù)器芯片作為削減成本的目標(biāo)，實(shí)際上去年第四季度，英特爾數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營(yíng)收僅增長(zhǎng)5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于此前兩位數(shù)的增長(zhǎng)，這意味著即便是英特爾看好和占優(yōu)的數(shù)據(jù)中心芯片市場(chǎng)在未來(lái)也會(huì)面臨營(yíng)收和利潤(rùn)增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)。

正是由于英特爾在核心PC芯片、移動(dòng)芯片（主要是智能手機(jī)）和服務(wù)器芯片市場(chǎng)遭遇的挑戰(zhàn)，及這些挑戰(zhàn)所導(dǎo)致的摩爾定律經(jīng)濟(jì)性難以充分體現(xiàn)，以及及摩爾定律在芯片產(chǎn)業(yè)本身經(jīng)濟(jì)性面臨的挑戰(zhàn)——這些種種因素的疊加，使得英特爾提前終結(jié)摩爾定律顯得既有必要，又顯得無(wú)奈。因?yàn)閷?duì)手似乎正在利用這種無(wú)奈趕超英特爾。

其他對(duì)手的趕超

據(jù)稱IBM正在開(kāi)發(fā)一種非常非常小的晶體管，相比其他工廠明顯更先進(jìn)，也是目前首個(gè)打破10nm 工藝限制的企業(yè)，采用7nm鍺片替代硅，與此同時(shí)，IBM認(rèn)為用碳納米管（carbon nanotubes）可以向1.8nm節(jié)點(diǎn)進(jìn)發(fā)；臺(tái)積電去年年底透露，其將于2017年第2季度向市場(chǎng)推出7nm工藝的芯片，而且5nm也在研發(fā)當(dāng)中。再加上此前臺(tái)積電已經(jīng)明確表示10nm工藝會(huì)在今年年下半年完成量產(chǎn)，這家臺(tái)灣晶圓廠的工藝似乎已經(jīng)完全超越了英特爾；高通則聲稱將利用英特爾針對(duì)摩爾定律經(jīng)濟(jì)性考量而創(chuàng)新放緩的機(jī)會(huì)在未來(lái)趕超英特爾。由此看來(lái)，英特爾終結(jié)摩爾定律極有可能喪失在芯片產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位。

不知是巧合，還是其他原因，在英特爾終結(jié)摩爾定律之時(shí)，英特爾公司前首席執(zhí)行官安德魯·格羅夫（又名安迪·格羅夫）辭世，為此業(yè)內(nèi)對(duì)其為英特爾的貢獻(xiàn)予以了高度評(píng)價(jià)。美國(guó)斯坦福大學(xué)教授羅伯特·伯格爾曼認(rèn)為，如果不是格羅夫掌舵，英特爾公司無(wú)法在上世紀(jì)80年代成功轉(zhuǎn)型，后來(lái)經(jīng)受住來(lái)自亞洲IT企業(yè)的挑戰(zhàn)和沖擊。而給我們印象最為深刻的是其1996年出版的《只有偏執(zhí)狂才能生存》，這本書是在總額5億美元的有缺陷的英特爾奔騰芯片必須被召回并更換的災(zāi)難性事件后寫的，這本書彰顯了格羅夫?qū)τ谛酒a(chǎn)業(yè)的洞察力和創(chuàng)見(jiàn)，尤其是書名“只有偏執(zhí)狂才能生存”成為英特爾之后一直尊奉的企業(yè)理念，而英特爾能有今天在芯片產(chǎn)業(yè)的地位此理念的踐行至關(guān)重要。

令我們遺憾的是，今天的英特爾在面對(duì)壓力之時(shí)，顯然已經(jīng)失去了格羅夫時(shí)代其該具備的那種身處逆境但依然對(duì)于創(chuàng)新的偏執(zhí)。當(dāng)然我們很是理解目前英特爾的處境，但我們更希望英特爾能夠延續(xù)其偏執(zhí)狂的本性，畢竟惟有偏執(zhí)狂才能生存。