暗矽（dark silicon）
想像一棟房子佈了一百顆燈泡的線路，但保險絲盒一次只能安全地承載點亮其中三十顆所需的電流。你可以裝齊一百顆，並在任何時刻選擇開哪三十顆，但你永遠無法同時點亮全部而不燒斷保險絲。現代晶片正陷於這個困境。「暗矽」就是一顆晶片裡很大一部分的電晶體，在任何給定瞬間都必須保持黑暗——不供電或閒置——因為讓它們全部全速通電會超出功率與散熱預算。
它是這樣產生的。摩爾定律持續讓一顆晶片能容納的電晶體加倍，但 Dennard 微縮的終結意味著每個電晶體的功率不再以同樣的步調下降。於是每一代新晶片塞進的電晶體，遠多於它在固定功率與熱預算內能同時切換的數量。這道算術很殘酷：一顆晶片可能有比前一代多四倍的電晶體，功率上限卻只小幅增加，所以越來越大的一部分——在先進製程下有時是多數——無法同時活躍。那永久或暫時關閉的一部分，就是暗矽。
暗矽並非純粹的浪費；它重塑了晶片的設計方式，這才是誠實而重要的部分。如果你無法同時點亮一切，那就把多餘的電晶體花在許多專用區塊上——一個視訊解碼器、一個加密引擎、一個 AI 加速器、好幾個 CPU 和 GPU 核心——並只點亮最適合當前任務的那幾個，讓其餘保持黑暗。這是異質、專用系統單晶片的一大推力：這項限制把「用一個快核心做所有事」變成了「備一個加速器工具箱，多數時候它們大多是暗的」。暗矽、功率牆、Dennard 微縮的終結，是同一個底層限制的三張臉，它們終結了那個簡單微縮的時代。
一顆手機系統單晶片內含 CPU 核心、GPU、影像處理器、視訊編解碼區塊，以及一個神經加速器。當你拍影片時，相機和編解碼區塊點亮，而神經加速器可能閒置（暗的）；當你跑臉部解鎖時，神經區塊點亮、編解碼區塊轉暗。這顆晶片從來不會同時全部點亮——那就是暗矽如預期般運作。
暗矽把一項限制變成一種策略：許多專用區塊，任何時刻只點亮有用的那幾個。
暗矽是摩爾定律延續、而 Dennard 微縮終結的後果——電晶體數量增長，但每個電晶體的功率降得不夠。它是為什麼專用化與異質性、而非越來越大的同質核心，成為前進之路的原因。