从第一款商用处理器到10nm芯片
1965年4月,《电子学》杂志(Electronics Magazine)第114页发表了戈登·摩尔(时任仙童半导体公司工程师)撰写的文章〈让集成电路填满更多的组件〉,文中预言半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每年增加一倍,这也就是摩尔定律的雏形。
1975年,摩尔在IEEE国际电子组件大会上提交了一篇论文,根据当时的实际情况对摩尔定律进行了修正,把“每年增加一倍”改为“每两年增加一倍”,而普遍流行的说法是“每18个月增加一倍”。但1997年9月,摩尔在接受一次采访时声明,他从来没有说过“每18个月增加一倍”。
1968年,也就是摩尔提出摩尔定律最初版本后三年,他与朋友联合创立了英特尔公司,该公司最初是以设计和生产存储器为主,后来根据应用和市场发展趋势,逐步将业务重心转移到了处理器上。
1971年,英特尔发布了世界第一块商用微处理器4004,当时采用的是10μm制程工艺,使得该芯片上集成了2250个晶体管。
1979年,该公司又推出了处理器8086,采用了3μm制程工艺,使得该芯片上集成了29000个晶体管,较10μm工艺有了10几倍的提升,这也是摩尔定律演进的首次价值体现。
1982年,英特尔推出了80286,采用1.5μm制程,晶体管数量达到了134000个。
1985年,该公司推出了著名的386系列处理器,将制程工艺节点提升到了1μm,这使得晶体管数量又猛增到275000个,与3μm相比,又提升了近10倍。
1989年,英特尔推出了486系列处理器,采用0.8μm制程,使得晶体管数量达到120万个。
1993年,该公司推出了首款奔腾处理器,采用0.8μm制程,晶体管数量则提升到了310万个。
1995年,推出了奔腾Pro,将制程工艺节点演进到了0.6μm~0.35μm,从而使得晶体管数量达到了550万个。
2000年,该公司又推出了奔腾4系列处理器,采用了0.18μm制程,晶体管数量达到4200万个。
2006年,推出了酷睿系列处理器,采用了65nm制程,晶体管数量突破了1亿,达到1.51亿个。
2010年,英特尔又推出了酷睿i7-980x,采用了32nm制程,晶体管数量突破了10亿,达到11.7亿个。
2015年,推出了酷睿i7-4960x处理器,采用了22nm制程,使得晶体管数量提升到了18.6亿个。
发展到最近两三年,英特尔处理器则以14nm为主要制程。
从2007年开始,英特尔在制程方面,进入了著名的“Tick-Tock”节奏,“Tick”代表制程工艺提升,而“Tock”代表工艺不变,芯片核心架构升级。一个“Tick-Tock”代表完整的芯片发展周期,耗时两年。
按照Tick-tock节奏,英特尔可以跟上摩尔定律的演进,大约每24个月可以让晶体管数量翻一番。2015年,该公司宣布采用“架构、制程、优化” (APO,Architecture Process Optimization)的三步走战略。这意味着每36个月,晶体管数量才会翻一番。