摩尔定律真有那么神奇吗

神不神奇那要看疗效,在过去的半个多世纪以来,摩尔定律那是发挥着指导性的作用,是非常神奇的,集成电路依照着摩尔的预测飞速发展。现在,摩尔定律不仅仅是一个微电子领域的问题,更是一个经济学上的问题。

摩尔定律真有那么神奇吗图1摩尔定律并不是什么自然法则,只是摩尔对集成芯片发展的一种预测,肯定不会要求那么苛刻,事实上,摩尔定律也被修正过多次,但是它的方向是准确的,是有指导价值的,所以才会有如此重要地位,广受公认。

摩尔定律:集成电路上的晶体管每隔18-24个月就会翻一翻,性能也会随之增加。

一种非常有代表性的观点:摩尔定律更像是一部法律,所有的从业者都认同和遵守它,摩尔定律能协调行业内的运行机制,大家一起努力保持行业的高速发展。

显然,芯片是晶体管的物理尺寸不能无限定缩小,总有一天会达到极限,事实上受技术与成本的制约摩尔定律已经放缓了。虽然十年前我们就问,摩尔定律还适用吗?但到到了今天,可以说,摩尔定律至少还能再用上10年。

摩尔定律其实已经超越了它本身的意义,它是关于人类创造力的定律,因为我们相信一定能做到,并坚持努力地去实现这一目标,这或许才是摩尔定律更有价值的意义。

摩尔定理是由英特尔,创始人之一戈登·摩尔提出来的。其内容为:当价格不变时,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。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。

随着时代的发展,许多人对摩尔定理产生了质疑,那么,摩尔定理现在失效了吗?没有,尽管很多分析师与企业的官员已经放言摩尔定理将过时,但它可能仍然发挥作用。一些人,比如惠普实验室的 Stan Williams与Phil Kuekes认为,到2010年,晶体管的收缩将成为一个问题。因此,厂商需要找到新的替代材料,比如惠普的”交叉开关(crossbar switches)。另外一些人,比如英特尔的科技战略部主任 Paolo Gargini则宣称,到2015年,制造商们才开始转向混合芯片(hybrid chips),比如结合了传统晶体管元素与新出现材料,比如纳米线的芯片。到 2020年,新型芯片才会完全投入使用。从理论的角度讲,硅晶体管还能够继续缩小,直到4纳米级别生产工艺出现为止,时间可能在2023年左右。到那个时候,由于控制电流的晶体管门(transistor gate) 以及氧化栅极(gate oxide)距离将非常贴近,因此,将发生电子漂移现象(electrons drift)。如果发生这种情况,晶体管会失去可靠性,原因是晶体管会由此无法控制电子的进出,从而无法制造出1和0出来。那么,如果摩尔定理真的失效了会怎样?很难讲。如果替代晶体管的材料永远找不到,摩尔定理便会失效。如果替代材料出现了,那么类似摩尔定律的规律将仍然出现。

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