原创 英特尔3D晶体管引发的震动：ARM继续打低功耗牌么？

这两日，半导体产业界被一个消息所震撼：英特尔宣布自己将彻底告别传统的平面晶体管，只身进入一个3D架构、22nm制程的新纪元——这个芯片巨人新推出的处理器（代号Ivy Bridge），将由其自行研发的3D晶体管构造。这意味着，英特尔不仅挽救了濒临绝境的摩尔定律，也进一步巩固了自己在芯片业界的霸主地位。估计这会儿，AMD如同听到丧钟敲响，ARM这一劲敌也会食寝难安。接下来的战略部署和舆论宣传，将是两家公司面临的极大考验。

我想到了华夫饼干，你有木有?这就是垂直的鳍状物。

细看鳍的结构

所谓的3D，实际是三栅极结构。英特尔的科学家们在2002年发明了三栅极晶体管——这是根据栅极有三面而取名的。这款三栅极晶体管代表着从2-D平面晶体管结构的根本性转变。传统“扁平的”2-D平面栅极被超级纤薄的、从硅基体垂直竖起的3-D硅鳍状物所代替。电流控制是通过在鳍状物三面的每一面安装一个栅极而实现的（两侧和顶部各有一个栅极），而不是像2-D平面晶体管那样，只在顶部有一个栅极。更多控制可以使晶体管在“开”的状态下让尽可能多的电流通过（高性能），而在“关”的状态下尽可能让电流接近零（低能耗），同时还能在两种状态之间迅速切换（这也是为了达到高性能）。就像摩天大楼通过向天空发展而使得城市规划者优化可用空间一样，英特尔的3-D三栅极晶体管结构提供了一种管理晶体管密度的方式。由于这些鳍状物本身是垂直 的，晶体管也能更紧密地封装起来——这是摩尔定律追求的技术和经济效益的关键点所在。未来，设计师还可以不断增加鳍状物的高度，从而获得更高的性能和能效。（具体请移步正式新闻稿）

毫无疑问，人们对于ARM当下作何反应将给予更多关注。至于AMD，似乎也不在媒体热议范围之内。甚至我们可以推测，英特尔如果宣布前代处理器大幅降价，那么AMD将面临釜底抽薪的境地。但是ARM不同。这是英特尔更加重视的敌人。很长时间以来，这家英国公司通过对MCU供应商的IP授权，几乎垄断了全球平板电脑、智能手机的内芯。虽然英特尔极力想突破PC处理器的地盘，谋求进入无所不在的嵌入式处理器市场，但是业界普遍认为，ARM的RISC架构比英特尔的X86架构更具有天然的嵌入式设计优势：那就是低功耗。但在英特尔突然宣布步入22nm时代之后，据说“其相同的处理器性能只需耗费原先32nm时代一半的功耗。”这使得ARM和英特尔之间正在缩小的功耗差距，更加难分胜负。

当然，广大“果粉”可能还会想到一个问题：这个事儿，会影响到苹果公司的芯片选择么？毕竟，说到了平板，iPad是绕不过去的，说到智能手机，iPhone也是断难忽略的。现在苹果用的都是自己的芯片——那也是基于ARM核的。估计Ivy Bridge就是真的像英特尔说的那么好，苹果公司也不会贸然迁移。可是，如果英特尔以后不光考虑怎么卖自家的芯片，还考虑借鉴ARM的办法，让别的芯片制造商付费使用自己的知识产权、制程工艺，结果就不可知了……