A duplicação do tamanho do segmento ocorre sempre ao expandi-lo?

Não, o duplicar do tamanho do slice em Go ao expandir-se nem sempre acontece.

Quando um slice atinge a sua capacidade e é necessário adicionar um novo elemento, o Go aloca um novo array com uma capacidade aumentada e copia os dados para lá. As regras para aumentar a capacidade dependem do tamanho atual:

• Para slices pequenos (geralmente menos de 1024 elementos), o tamanho geralmente duplica.
• Para slices maiores, o crescimento é mais gradual, aproximadamente 25% da capacidade atual.

Isto é feito para otimizar o uso de memória e reduzir o número de cópias em slices grandes.

Exemplo:

s := make([]int, 0, 2) // capacidade 2
s = append(s, 1, 2)     // agora o comprimento é 2
s = append(s, 3)        // a capacidade aumentará, provavelmente para 4 (duplicação)

// Se o slice for muito grande, por exemplo com uma capacidade de 2000,
// ao expandir, a capacidade aumentará aproximadamente para 2500 (não duplicará)

Assim, a duplicação é um cenário comum, mas não o único, para a expansão do slice.