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显卡遇瓶颈：半导体制造工艺制约发展

第一章 AMD和NVIDIA在显卡发展过程中遇到的困难

第一章/第一节 半导体制造工艺制约GPU的发展

    既然前面提到了“黄氏定律”，我们不妨来回顾一下“摩尔定律”，这条早在1965年提出的理论至今都依然有效，并且暗中左右着半导体芯片的发展，其大致内容是“集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。”

    “摩尔定律”最基本的涵义就是：半导体工艺需要一年半甚至更多的时间才能前进一代。但对于芯片级企业来说，如果这么久的时间才推出一代产品的话，显然是无法满足市场需求的。于是Intel率先提出了Tick-Tock（工艺年-构架年）的战略模式，在半导体制造工艺停滞不前的情况下，通过改进架构来提升性能，而在架构保持不变的情况下，通过更新工艺来提升性能改善功耗，两种方案交替更新、相得益彰。

    近年来的GPU的发展也与CPU非常类似，GPU的晶体管规模比CPU更为庞大，更加迫切的需要先进制造工艺的支持。但目前只有台湾岛内的台积电这家公司才有能力制造高度复杂的GPU，而最近台积电在新工艺的研发方面遇到了些麻烦，进展不是很顺利。

    其实台积电40nm工艺的投产就已经让AMD和NVIDIA很头疼了，它直接造成了HD4770以及HD5870/5770系列产能不足的局面，也让NVIDIA的巨无霸核心GF100良率低下、功耗超高。现在台积电又因故取消了32nm工艺的研发，转而直接上马28nm，但距离量产还十分遥远。

    AMD最初的规划就是代号为“北方群岛”(Northern Islands)的新一代图形架构，准备采用台积电32nm工艺制造，具体核心代号有Cozmuel、Kauai、Ibiza。但由于台积电取消32nm，AMD不得不更改计划，一边等待新工艺、一边使用现有成熟的40nm工艺、在上代产品基础上开发改进型产品。

    于是就诞生了代号为NI-40过渡型HD6000系列，保持40nm工艺不变，在现有架构的基础上进行改良。但AMD并非只是小修小补而已，HD6000系列相比HD5000系列，无论核心架构还是外围功能模块、甚至显示输出部分都有了全方位的增强，后文中笔者会为大家进行全面的解读。