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摩尔定律50周年 发表评论(0) 编辑词条

2015年4月19日是英特尔公司创始人之一戈登·摩尔提出著名的“摩尔定律”50周年。定律作为解锁宇宙奥秘的钥匙,被众多的实践和实事所证明,可反映出事物在一定条件下发展变化的客观规律。定律作为一种理论的模型,用以描述在特定情况和特定尺度下的现实世界,但也会随着时间的推移或者条件的改变,而有可能失效或者变得不准确。

历经50年“风吹日晒” 摩尔定律展示“不死”神话

英特尔联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)

作为计算机第一定律的摩尔定律(Moore’s Law),于1965年,由英特尔联合创始人之一的戈登·摩尔(Gordon Moore)提出,当时他正在准备一个关于计算机存储器发展趋势的报告,在整理观察资料时,发现了一个惊人的趋势——每个新芯片大体上包含了其前任两倍的容量,每个芯片的产生都是在前一个芯片产生后的18-24个月内出现。如果这个趋势一直继续下去的话,计算能力相对于时间周期将呈指数式的上升。

摩尔当时所研究的资料,就是现在所谓的摩尔定律,到底什么才是真正的“摩尔定律”呢?归纳起来主要分成三个版本:

一、集成电脑芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月将会翻一番。

二、微处理器的性能每隔18个月将会提高一倍,而价格将会下降一倍。

三、利用一美金所能买到的电脑性能,每隔18个月将会翻两番。

以上的这三种说法中,第一种说法最为普遍,第二、三个说法涉及到价格因素,从实质上看是一样的,三种说法拥有一个共同点,即“翻番”的周期都为18个月。

摩尔定律在之前的50年,一直被遵守着,也一直被质疑着,有人说摩尔定律会一直存在,未来不会有更准确的定律来替代它,也有人说摩尔定律已死,摩尔定律将会失效,英特尔科技和制造集团副总裁迈克·梅佰里(Mike Mayberry)曾不止一次听到相同的世界末日预言,甚至听到过同事也这样说。但是,由于大量像梅佰里这样的材料科学家不断找到使硅晶体管小型化的新途径和其他替代材料——例如石墨烯,所以摩尔定律仍然在起作用。

摩尔定律虽然未死,但显然已经来到了晚年,在尚未出现可取代的定律之前,摩尔定律将依旧会被大家一直所提起。从“语气”中不难看出,摩尔定律的寿命远远超过了人们的预期,研究人员的努力使得计算机尺寸越来越小,功能越来越强大。英特尔科技和制造集团副总裁迈克·梅佰里(Mike Mayberry)说,“如果只使用一成不变的技术,一般来说肯定会遭遇极限。事实上,在过去的50年中,我们每5或7年就会对技术进行大幅改动,因此芯片的处理能力是没有上限的。”

通过60年的演变,摩尔定律逐步演化变为了摩尔第二定律和新摩尔定律:

摩尔第二定律:摩尔定律提出30年来,集成电路芯片的性能的确得到了大幅度的提高;但另一方面,英特尔高层人士开始注意到芯片生产厂的成本也在相应提高。1995年,英特尔董事会主席罗伯特·诺伊斯预见到摩尔定律将受到经济因素的制约。同年,摩尔在《经济学家》杂志上撰文写道:“现在令我感到最为担心的是成本的增加,这是另一条指数曲线。”,他的这一说法被人称为摩尔第二定律。

新摩尔定律:中国IT专业媒体上出现了“新摩尔定律”的提法,指的是中国Internet联网主机数和上网用户人数的递增速度,大约每半年就翻一番。而且专家们预言,这一趋势在未来若干年内仍将保持下去。

那么摩尔定律会失效吗?摩尔在2007年接受采访时作出了肯定回答,“任何高速增长的物理量都会有上限,过去,芯片产业已经克服了许多困难,但我认为,在未来10年或15年,芯片开发将遭遇上限。”虽然话是这么说,但是如果芯片制造厂商在接下来的发展中可以克服这些困难,那么摩尔定律将会是一个永恒的定律,亦或者其延伸出的定律将会继续走下去。

摩尔定律已“运行”了50年,这一定律是否将会被打破,目前谁也不敢做出准确的判断,或许有一天它将不再能定律芯片处理器的发展规律,或许有一天将不会有人在公开场合中再提到摩尔定律,但是摩尔定律将会成为一个时代的代名词,被行业所铭记。

目录

五十年后的今天,摩尔定律才刚刚开始颠覆一切编辑本段回目录

本周日,也即4月19日,是“摩尔定律”(Moore’s Law)这一现象发现之五十周年纪念日,在现代社会,这一现象对人类社会和工业影响之深远非其他事物所能企及。五十年前的那一天,后来成为英特尔公司的“仙童半导体”(Fairchild Semiconductor)联合创始人戈登·摩尔 (Gordon Moore)在《电子学》(Electronics)杂志上发表了一篇文章,指出,在过去的十年间,硅芯片上的晶体管之数目每年都增加一倍。


他还预测说,这一趋势将会持续十年。到了1975年的时候,科技行业将其称之为摩尔定律。那一年摩尔本人说,硅芯片上的晶体管数目现在将每隔两年增加一倍,因为在一个芯片上填充更多晶体管的成本在不断上涨;但是那一趋势一直持续到了今天,因为从上个世纪六十年代早期起,晶体管的成本就已经大大地下降了。

想要夸大摩尔定律的重要性都很难,这不仅仅是因为它导致了个人电脑,iPhone以及其他智能手机,Tesla等智能汽车,Apple Watch,以及其他很多很多电子产品的出现,更别说它还直接支撑着谷歌、Facebook等科技公司,这两个公司的服务器操纵着数十亿美元级的广告业务。

本周五,人们在美国加利福尼亚州山景城计算机历史博物馆为此举办了一场纪念活动。显然,摩尔定律的影响已经远远超出了我们所拥有的电子产品,甚至也远远超出了制造这些电子产品的众多公司,而开始影响人类活动和创造的方方面面。更为重要的是,其影响力才刚刚开始,尽管摩尔本人认为摩尔定律到2020年的时候就会黯然失色。

在这次纪念活动上,半导体行业的两位重量级人物向什么描绘了一幅壮观的画面,他们不仅指出了摩尔定律到目前为止的影响力,而且认为在未来数十年摩尔定律将以一种更为宏大的方式颠覆社会制度。这两位重量级人物就是比尔•戴维德(Bill Davidow)和卡弗•米德(Carver Mead),前者一度是英特尔公司高级主管,现在是其风险投资公司Mohr Davidow的一名顾问;而后者是半导体的先驱,也是加州理工学院(Caltech)工程学和应用科学名誉教授。在纪念活动上,大卫•布罗克(David Brock)对两人进行了采访。而大卫•布罗克则是将于今年5月5日出版的《摩尔定律:硅谷悄无声息的变革者戈登•摩尔的一生》的合作作者。

他们的评论和预测是如此令人着迷和深远,以致于笔者乐意原封不动地把他们的话引用过来。下面是他们的原话,为了理解上的顺畅,笔者仅做了必要的编辑和调整。

戴维德:1960年在哈佛大学,我参加了理查德•海明(Richard Hamming)的一个演讲。他想探讨科技变化的数量级。每当科技变化发生之时,其所产生的社会影响都是十分巨大的。比如,从每小时三到四英里的马车到每小时三十英里的火车,创造了工业城市。我常常想知道,海明怎么看待五十年内八个数量级(order of magnitude)的进步,而这正是摩尔定律的实质所在。

社会和经济变革是巨大的。五十多年前,传递信息不仅缓慢,而且非常昂贵。所以我们把人们移动到距离信息很近的地方:沃尔玛。现在,有了亚马逊,可以把信息移动了人们所在的地方。由于摩尔定律,我们将会重建所有的物质性基础设施。

事物倾向于被推到极端。到2006年的时候,市场上有600万亿美元的场外金融衍生品,这些金融衍生品帮着导致了后来的经济下滑。如果没有摩尔定律,这就不会发生。我们将看到更多“赢者通吃”的局面。

问:社会和公司应该如何应对这一切?

戴维德:它们需要进行自我重组,而且需要移动到更有效的基础设施。世界上所有行业都将以这种方式被重建。

问:未来会发生更加大的变化吗?

戴维德:现在还不确定。变革现在发生得太快了。最终,我们将看到全然不同的物理的、经济的和社会的基础设施。现在的挑战是,人们必须整明白如何使我们的种种制度适应这一新的社会环境,比如劳动力,汽车,等等。例如,千禧一代购买的不是汽车,而且电子设备。

问:你现在知道这场变革将会具体发生在哪些领域吗?

戴维德:我们的领导阶层在十二世纪可真够忙的。盐湖城冬奥会的时候,他们修了很多路让人们前来参观比赛。但是需要更多的光钎线缆,而不是新的公路。我们不需要经常旅行。

问:如果摩尔定律放缓,相应地会出现什么结果?

戴维德:我们对生活质量的定义将会改变。很多产品已经变得很廉价了。从经济学的角度看,我们的生活标准好像在下降;但是如果娱乐能够来我我们身边,我们并不需要经常出行。

米德:在上个世纪六十年代早期,一天早晨,我正在和戈登进行每周一次的交谈,他问我,如果利用电子隧道,一个晶体管可以被弄到多小?那时,人们坚信我们已经走到头了,晶体管不可能弄得更小了。我花了很多时间说服人们晶体管还可以更小。

摩尔定律不是一个物理定律,它是人类本性的一个定律。人们知道什么在物理上是可能实现的,而且对之深信不疑。戈登和我一起共事,摩尔定律彻底地改变了我们的生活。

问:摩尔定律对人类精神有什么影响?

戴维德:色彩并不存在。我们所感受到的不过是能级,是我们的心灵创造了色彩。音乐并不存在。我们所听到的不过是振动,是我们的心灵创造了音乐。在虚拟环境中想象心灵是十分令人着迷的。

米德:人们现在吵得很热,说我们在电脑运算上取得了很大的进展,将要制造人工大脑,和人一样聪明。在中世纪晚期,心灵就是时钟,之后它变成了一个电话交换网络,因为那是当时最时髦的技术。现在则变成了计算机。人们观看细胞后说它是开关,之后神经生物学家得到了更厉害的工具,说他不是神经元,而是突触。现在人们知道,在突触里面,充满了化学变异,如此多的状态变量。我们依然要学很多东西。

问:戈登•摩尔说摩尔定律既关乎经济学,也关乎硅片技术的延展性。摩尔定律在全世界具有能够导致通货紧缩的巨大力量。同时对生产力也具有很大的推动力。你如何看待它在微观经济学中的地位,以及我们目前的前进方向?

戴维德:我对通货紧缩思考甚多,因为我所怀抱的诸多问题之一就是经济学家以二十世纪的标准衡量它。

米德:或者以十八世纪或者十七世纪的标准衡量。

戴维德:我们据以生活的所有规则都发生了重大的变化。而我们却继续将旧的标准适用于新的环境。它们并不能准确反映当下的情况。所以我们还将继续做出很多糟糕的经济决定。

米德:那是一个保守的陈述。我们的大多数经济讨论不会导致创新。创新在大多数经济模型中根本不是被加以考虑的对象。那是很愚蠢的。创新在所有的经济学对话中都应当被放在首要以及中心的位置。

问:如果展望前路,什么会让你激动不已,什么又会让你有所忧虑?

戴维德:在未来,我们将用什么来定义我们的身份?如果所使用的工具变得如此之好,以致于我们不必每周工作四十个小时,我们将如何界定我们的个人身份?

米德:这让我回想起来上个世纪五十年代的讨论,有了所有这些节省劳动力的设备,我们将拿我们的时间怎么办?最近发生的最本质的变化是,我们已经从广播的心态进入了点多点的心态——但是人们正在尝试将其(互联网)变回到广播的心态。

戴维德:各行各业都在努力颠覆过去的运算法则。它们需要明白下一个趋势是什么。

米德:人们正在寻找新的以及创造性的方式来利用这一平台。寻找那些使我们在某些领域举步不前的那些事物。

问:在硅片电子产品以外,还有哪些领域可以适用摩尔定律,比如医疗或者社会正义?

米德:当然啦。磁记录,光学通信,老式的无线电技术。

戴维德:另一个正在发生的事物就是,知识的指数级暴增。

问:如果风投资本家不再投资半导体产业,它的未来又会怎样?

戴维德:英特尔或者三星本可以做高通做过的事。你可能失去其中一些投资人。我不知道你对此可以做什么。

问:人们指责说是你创造了摩尔定律这一术语,对此,你有什么说法?

米德:在上个世纪六十年代早期,当我尝试说服人们相信硅片技术的可能性的时候,一个记者来采访我,而有一篇报道出来的文章恰好使用了那一术语。也许是我喝了几杯酒,酒后失态所言吧。

摩尔定律50年:重新连接人与内容编辑本段回目录

文|周健工

整整50年前,1965年,英特尔创始人之一摩尔预言,半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量,将每两年增加一倍(也有说18个月)。“摩尔定律”50年来,按照计算能力来算,芯片每两年成本下降一半,到今天已经成为50年前价格的(1/2)^25,也就是说是当时价格的近3500万分之一。当初无论如何昂贵稀缺的计算机,如今已经基本上是免费了。

摩尔定律的第一个巨大效应,是把信息权力(power)交给每一个人,让每一个人拥有信息权利(right)。从大型计算机到小型计算机,到个人计算机,到手机,到可穿戴,计算能力越来越便宜,越来越从控制转向分散,从机构转向个人,互联网把计算能力日益强大的服务器、PC和移动终端连接在一起,改变了人与信息的关系,人与服务的关系,人与万物的关系,万物之间的关系,因为它们全都联网了,智能化了。比特在逐步控制原子。

摩尔定律的第二个巨大的效应,就是消除信息中介,消除信息不对称,消除信息鸿沟。在工业化时代,社会与经济中最大的中介,就是大从传播媒体(mass media)。从商业机构到其最终消费者之间的信息流动,是这样一个链条:研发-产品-销售-市场-公关-公关公司-记者-编辑-印刷-发行-读者。

难怪第一个被颠覆的,就是新闻媒体行业。在美国,第一个最成功的互联网公司是新闻门户,在中国,最早崛起的互联网公司也是门户,它们的商业模式都是去媒体中介化,带给用户的体验,都是摆脱纸媒的限制,通过超级链接,读到无限的新闻,尤其是在媒体受到严格管制的国家,门户所释放的压抑的需求更大。在门户的基础上,可以产生社区、博客、用户互动等功能。读者的用户意识开始觉醒。

搜索的产生,是摩尔定律带来信息过载的必然结果。1945年,美国一位名里德(Fremont Rider)的图书馆学者计算出,图书馆的藏书量每16年翻一番。但那是在电子媒体和互联网出现之前。如今,美国国会图书馆以每天约四亿条的速度收集推特发布的信息。假如我们把整个互联网看成一个动态的大型图书馆,上面产生的信息在以指数级别增长。我们也可以把整个互联网看成一个巨大的媒体,每天生成的信息数量更为惊人。在互联网产生的20多年的时间里,人类产生、传播和存储单位比特信息的成本,大体也是沿着摩尔定律的方向,以指数的速度减少着,其结果是信息免费,而且信息的产生和流动,远远超过了人们检索和分析的能力。搜索成为人与信息之间最重要的界面和入口。

搜索把读者变成了用户——他们可以完全按照自己的兴趣和需求获取信息。用户是技术的追求者,他们渴望自身与电脑一起升级,他们参与、互动,与电脑的关系越来越密切,不仅是物理上的,而且是心智上的。

社交应用把人与人之间的连接推到了一个新的境界,也进一步改变了人与信息的关系。人们消费信息的行为,进一步从日常浏览传统媒体及其电子版,转向朋友之间的互相转发和推荐。信息流融入了关系流。这种用户行为的改变,已经预示了我们传统上所说的“大众媒体”中的大众,将首先是社交媒体中活跃的海量用户。当社交成为用户最基础的需求时,媒体信息寄生于社交平台。

而智能手机和移动终端,将来可能包括可穿戴,真正成为一切媒体的中心。不仅便携了所有的媒体,而且因为与人体的亲密程度,它可以收集每个用户的行为信息,互动及监测,加上人工智能,从而判断用户的兴趣和需求。因为永远在线,随时随地,人们使用的时间大为增加。更加重要的是,使用移动终端的女性人数相比PC时代大为增加,而且时使用时间更长。手机让农村的居民可能消除在传统媒体时代和PC时代的数字鸿沟。据调查,使用手机比使用PC时,用户更愿意支付。手机进一步改变了人与信息的关系,人在阅读手机的同时,手机也在阅读人。

门户,搜索,社交,移动,物联,智能,人机合一(或者机器比人聪明)。人与机器的关系,就象是人在追求机器,当与机器结婚后,就被机器控制了。这是媒体发展的技术主线。

技术重新定义了媒体,之后就轮到媒体的商业模式。

媒体的商业模式,是以成本价甚至免费向读者提供内容,然后再向客户出售广告,或者真接导致交易,是一种“双边市场”。 今年诺贝尔经济学奖获得者梯若尔就是双边市场理论的大师。互联网并没有颠覆这种模式,只是通过去中介化把它做到了极致。

如何做到极致?抓住长尾。在传统媒体时代,所有的媒体都喜欢说自己是主流媒体,影响的是主流人群,而互联网的成功,正是首先抓住了非主流人群,技术让互联网能够以低成本抓住长尾,服务无限细分的人群,从而让服务也变得更加精准。而所谓的主流,也被日益分解成长尾。

这种技术带来的极致,足以摧毁传统媒体的垄断与守旧。只是做到极致的人,已经不是媒体人,而是技术极客。广告仍是互联网最重要的商业模式。

对用户来说,连接是比媒体更加基础的信息需求,连接获取了多数甚至全部用户,让传统媒体机构成为其信息的代工者。决定媒体是新还是旧,并不是你是否做了自己的网站,开通了自己的微博微信号,以及做了自己的应用。 决定媒体是新媒体,还是旧媒体,取决于你是下蛋的母鸡,还是卖鸡蛋的贩子。传统媒体越来越像下蛋的母鸡,而新媒体像是卖鸡蛋的。用户只关心买到了鸡蛋,并不在意是哪只母鸡下了鸡蛋。互联网,包括物联网,正在创造一个但求使用,不求所有的用户思维,尤其是中国的用户,多数目前并不在意原创的价值。

摩尔定律决定了信息技术的变化在加速,产品的变化也越来越快。过去的几十年,我们看到技术与产品的创新大致按照摩尔定律的节奏,超前者多数成为先烈,而落后者轻易被淘汰。因而我们可以看到软件产品每周迭代,硬件如手机每年换代。我们看下传统媒体,线下部分基本上十多年来几乎没有变化,相当于被抛弃的状态,而其内容在加速向互联网迁移,寄生于互联网的操作系统、硬件终端、平台与连接巨头(搜索、社交、移动、电商等),传统媒体无论如何折腾,目前为自己所创造的价值,远不及为其所寄生的平台网络贡献的价值。根据梅特卡夫定律,网络价值与连网用户数的平方成正比,媒体在网络平台上越创新,推动越多人更频繁使用互联网,从而以指数增长放大网络的价值。提供内容的媒体,早期都是为平台做嫁衣,都是下蛋的母鸡。

但是,我想强调的一点,在技术、商业模式变化的前提下,作为信息的内容,仍然是所有这些技术存在和加速变革的理由。不管是芯片速度越来越快,存储空间越来越大,屏幕象素越来越多,待机时间越来越长,还是产品做得越来越轻,越来越薄,越来越短,越来越小,它们所有加速发展的理由,都是为了更好的用户体验,为了更好的内容体验。最好的技术最终要成为最好的服务。

这种内容的体验,已经不仅仅是过去读者或者观众的被动体验,而是双向的、参与的、互动的、创造的体验 。当我们谈到技术改变媒体的时候,并不仅仅是说改变的是介质,内容也将跟从媒体改变。最明显的一个现象,是出现了泛媒体化,个人和非媒体的组织机构,都可以把自己变成一个媒体,通过各种社交平台发出声音。媒体叙述方式也在变得多样化,视频、声音、图片、图表、动画、文字、虚拟现实,以及更加丰富的互动效果。对内容的需求越来越个性化,定制化,场景化,内容的来源也日益受到新现实的影响,也就是虚拟化、人工智能化的新现实。内容最早是从线下往线上搬运,随着互联网原住民人口规模的扩大,现在主要的内容原生自网络,实时互动,而将来线下的内容完全来自线上的分发,甚至已经不存在线下了。

我们最终会发现,互联网颠覆的,只是内容的中介,是控制内容的层层机构,而不是内容本身。所以我们还可以不能免谈内容的价值。如果说移动与社交扩大了用户人群,增加了使用时间,媒体市场做大了,必然会增加对内容的需求,从而提升内容的价值。互联网颠覆了传统的大众媒体,但它仍在寻求新的媒体归宿。

但同时内容的供给不也是无限放大了吗?如果供过于求,是不是内容贬值呢?

这里要区分内容与信息的区别。内容的定义是什么?互联网时代内容的定义发生了什么变化?我理解的内容,是在一定的场景下为终端用户提供价值的信息与体验。

内容=信息+体验+场景

所以,信息过载不等于内容的过剩或贬值。用户永远需要内容,因为用户永远处于某种场景下,永远需要体验与信息,因为移动互联网会不断创造新的场景,而且场景会越来越丰富、越来越新颖,越来越个人化,越来越长尾。

一个好消息是,媒体的变革就是技术的变革,历史上每一次技术的突破,都做大了媒体市场,丰富了内容的需求,让更多的用户可以接受媒体服务。想想看,印   刷术让媒体服务从以教会为中心的精英阶层,逐步护展到城市新兴的商人阶层,通信技术让媒体成为大众媒体,而互联网技术让媒体真正进入农村、贫困地区和低收入的人群,实现有史以来媒体的真正全覆盖。互联网对媒体的需求,对媒体人的需求,对于优质原创内容的需求,不但没有减少,反而在增加。受到影响的,是那些传统的媒体机构,是那些前移动互联网时代的媒体组织形式和商业模式。媒体的核心竞争能力,还是创造内容,应该更加专注于优质内容的创造,更大胆地抓住移动与社交带来的机会,在移动和社交的主要平台建立起生态系统,重塑自己的价值。

媒体的价值和媒体人的价值都没有减少,而是在放大和转移。我们正处于旧的媒体机构和秩序被颠覆,而新的媒体机构和秩序尚未建立的转折时期,处于失控状态。

许多人说,当人人都是媒体人,每个机构都是媒体时,媒体人还有价值吗?媒体机构还有价值吗?

我并不担心。所有的互联网用户,都是追求内容而去的,新闻、体育比赛、电影、视频、美术、音乐、戏剧、游戏,等等。人们总是希望得到更好的体验,只要我们相信在互联网时代仍然有社会分工,我们就要相信专业的力量,相信机构和组织的力量。移动互联网时代,新兴的媒体机构、内容创造与创新机制和生态都在形成之中。尤其需要指出的,新闻媒体探求真相、主张价值,并非个人和非媒体机构可以完成的使命。

只是媒体人及其机构的商业价值,需要再造,而这一创造性毁灭的过程,可能还会持续一段时间,尽管一切看起来还有些遥远,尽管网络巨头们仍然黑洞般吸取一切信息和流量,但相信会有一批重生的媒体,找到穿越的虫洞。

(此文为作者在一家国际媒体年会上的演讲文字稿,比实际演讲内容略长)

摩尔定律50年:过去和未来编辑本段回目录

英特尔联合创始人戈登·摩尔曾成功预测集成电路中的晶体管数量大约每过两年就会增加一倍,这个定律在近50年都被证明是正确的。

当你佩戴最新的智能手表或者使用iPhone时,你可能不会想到摩尔定律,50年来,摩尔定律一直被用作一个蓝图,使电脑更小、更便宜以及更快。

如果没有摩尔定律,我们很可能不会看到新型电脑的出现,例如微软的HoloLens,这个全息可穿戴设备让用户可以与浮动图像进行交互。几十年以来,摩尔定律一直是现代电子技术发展的指路明灯,虽然在最近几年其相关性一直受到争议。

摩尔定律不是一个科学理论,而是英特尔联合创始人戈登·摩尔的观察和预测,这些内容首先在1965年4月19日发表在《电子杂志》中,随后被修改。他的核心预测指出,在给定晶片面积的晶体管的数量和密度每隔两年将翻一番,这将让性能增加一倍。这意味着,在18到24个月,你可以使用相同的钱购买一台更快的电脑。

高科技产业最初认为这意味着制造芯片会更加便宜:随着晶体管密度翻倍,芯片尺寸会缩小,处理速度加快,每处理器的成本会减少。在过去五十年中,技术产业围绕这个概念来构建产品计划和制造战略,带来更小、更便宜和更快的设备。制造业的发展也让芯片变得更加低功耗,帮助延长设备的电池使用寿命。

Applied Materials公司总经理兼执行副总裁Randhir Thakur表示,如果没有摩尔定律,我们可能不会看到智能手机。

但工程师预测,由于物理和经济方面的挑战,摩尔定律在未来十年将会失效。传统计算机可能被量子计算机和系统所取代,这些系统有着类似大脑或神经的芯片,与目前的处理器非常不同。硅也可能被使用新材料(例如石墨或碳纳米管)制造的芯片取代。

英特尔首先应用摩尔定律到内存产品,优势是降低每比特的成本。随后,他们将摩尔定律应用到集成电路,在1971年,英特尔的第一款芯片4004具有2300个晶体管。英特尔最新的芯片有数十亿晶体管,速度是以前芯片的3500倍,省电达90000倍。

此后,摩尔定律灵活地适应计算领域的变化。英特尔公司高级研究员Mark Bohr表示,摩尔定律是20世纪90年代增压计算机性能和过去十年中降低功耗背后的驱动力。

Bohr称:“15年前我们在台式机的性能类型与现在的笔记本和智能手机相匹配。”

摩尔定律正被用作可穿戴设备、物联网设备甚至机器人(可识别物体和作出决策)开发的指导原则。它也影响了各种产品,包括汽车、医疗设备和家庭,这些设备更多地依赖于集成电路来运作。

但工程师认为,随着芯片缩小到原子尺寸,摩尔定律可能很快将失去意义。戈登·摩尔在过去50年重新审视了摩尔定律,并多次表达了对其使用时间长度的疑虑。在最近的采访中,摩尔称跟上发展步伐变得越来越困难。

英特尔的创新让摩尔定律缓慢向前行,最新的技术进步是在FinFET,其中晶体管放在彼此之上,这样更多功能可以封装在芯片中。英特尔已经花费了数十亿美元来建立新工厂,应变硅、高k金属栅极和FinFET已经帮助摩尔定律延长了寿命。

伊利诺伊技术研究所计算科学教授Xian-He Sun表示:“由于英特尔非常努力开发,每天都在不断涌现新的计算需求大的应用程序。”

但在越来越小的芯片增加更多的功能变得更加困难,这容易带来很多错误和缺陷。在设计和制造芯片中需要特别注意,还需要额外的流程和人员来防止错误。

此外(+本站微信networkworldweixin),随着对新材料和技术的研究,硅可能是出路,这可能从根本上改变摩尔定律。很多人对所谓的III-V材料感兴趣,即周期表第三列和第五列中元素的化合物,例如砷化镓或砷化铟镓。

Efficient Power Conversion公司首席执行官同时也是半导体业内资深人士Alex Lidow称:“摩尔定律正在演变成关于新材料的内容。”

该公司正在寻找可能的硅替代品,氮化镓(GAN)是更好的电子导体,它可以带来比硅更好的性能和功耗效率。GAN已经被用于功率转换和无线通信,并可能某天进入数字芯片,虽然Lidow还无法提供一个时间表。

Lidow称:“这是60年来第一次出现有效的候选人,这是关于更好的材料,而不是更小的尺寸。”

制造更小更快的芯片的经济学已经不再是趋势。现在建立先进的工厂变得更加昂贵,制造这些芯片的回报却在减少。EUV(极紫外光)光刻技术等重要工具可以让芯片变得更小,这可传输电路图到基板,但目前还不可行。

Tirias研究所首席分析师Jim McGregor表示:“半导体一直面临挑战,一直在减速发展。”

专家们不能预测摩尔定律还能使用多长时间,但随着制造更小芯片不再具有实际意义,它最终将会失去作用。然而,摩尔定律仍将作为降低组件价格的模型,给我们带来更便宜的设备和计算机。

摩尔1965年的文章迎来了不断发展的技术变革时代,我们已经将房间大小的服务器变成移动芯片,这是惊人的变化。

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标签: 摩尔定律50周年

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