摩爾定律意味著(zhù)什么?
在計算機領(lǐng)域有一個(gè)人所共知的“摩爾定律”，它是英特爾公司創(chuàng )始人之一戈登?摩爾（Gordon Moore）于1965年在總結存儲器芯片的增長(cháng)規律時(shí)（據說(shuō)當時(shí)在準備一個(gè)講演），發(fā)現“微芯片上集成的晶體管數目每12個(gè)月翻一番”。當然這種表述沒(méi)有經(jīng)過(guò)什么論證，只是一種現象的歸納。但是后來(lái)的發(fā)展卻很好地驗證了這一說(shuō)法，使其享有了“定律”的榮譽(yù)。后來(lái)表述為“集成電路的集成度每18個(gè)月翻一番”，或者說(shuō)“三年翻兩番”。這些表述并不完全一致，但是它表明半導體技術(shù)是按一個(gè)較高的指數規律發(fā)展的。
就在摩爾定律提出3年后，英特爾公司誕生了。從它1971年推出第一片微處理器Intel 4004至今，微處理器使用的晶體管數量的增長(cháng)情況基本上符合摩爾定律。有人認為英特爾刻意要求公司的技術(shù)發(fā)展符合摩爾定律。2002年11月美國《財富》雜志采訪(fǎng)摩爾先生時(shí)，年已古稀的摩爾先生說(shuō)：“開(kāi)始時(shí)公司并沒(méi)有把摩爾定律作為一個(gè)驅動(dòng)力來(lái)看待，說(shuō)老實(shí)話(huà)，我是直到10～15年前才能夠啟齒用摩爾定律來(lái)稱(chēng)呼它的。開(kāi)始是試圖用我們認為合適的方法來(lái)推動(dòng)存儲器芯片電路技術(shù)的發(fā)展……起初我們僅僅是想盡快推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，但后來(lái)發(fā)現，發(fā)展幾乎總是沿著(zhù)同一條曲線(xiàn)前進(jìn)。要說(shuō)我們真正地刻意按照定律推動(dòng)技術(shù)朝此方向發(fā)展那是從最近幾代技術(shù)才開(kāi)始的。”這表明芯片工業(yè)一開(kāi)始就比較準確地遵循著(zhù)這條定律的軌跡發(fā)展著(zhù)。只是后來(lái)英特爾才把它寫(xiě)進(jìn)了公司的發(fā)展計劃，這也比較符合在特定階段的發(fā)展實(shí)際?！ ?br> 今天，我們手頭使用的電腦有幾臺沒(méi)有“Intel”的標記呢？可以說(shuō)，英特爾的微處理器（即我們常說(shuō)的CPU）引導了計算機工業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也代表了計算機工業(yè)的發(fā)展軌跡。一系列與電腦相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，甚至軟件也都按摩爾定律的指數規律發(fā)展。根據新摩爾定律，互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)每9個(gè)月增加一倍，同時(shí)信息流量與帶寬也增加一倍。實(shí)際上，在產(chǎn)業(yè)競爭的驅動(dòng)下，不按這樣的速度研發(fā)新的產(chǎn)品，企業(yè)就有被淘汰的危險?！ ?br> 目前，大規模芯片生產(chǎn)已達到0.25微米工藝。微電子工業(yè)發(fā)展每下一步的線(xiàn)寬大約是前一步的0.7倍，因而0.25微米的下一步是0.18微米，其后是0.13微米、0.09微米、0.06微米。如果芯片生產(chǎn)仍然能以3年翻一番的速度發(fā)展，那么在十幾年之后，就必然會(huì )面臨硅芯片技術(shù)0.05微米的物理極限。摩爾定律是否已經(jīng)遭遇到挑戰了呢？其實(shí)不然，從發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，即使硅芯片技術(shù)達到了極限，人們還會(huì )發(fā)明其他的替代技術(shù)，如人們熱心的量子計算機、生物計算機等；即使英特爾公司走到了終點(diǎn)，還會(huì )有其他的公司接上來(lái)。這就是技術(shù)經(jīng)濟時(shí)代新技術(shù)發(fā)展的基本規律。換個(gè)角度說(shuō)，微處理器的發(fā)展歷程實(shí)際上只是技術(shù)科學(xué)發(fā)展的一個(gè)縮影。就拿我們身邊的汽車(chē)工業(yè)來(lái)說(shuō)，其更新?lián)Q代的速度也是令人眼花繚亂的。如果說(shuō)半導體工業(yè)的“摩爾增速”已令人驚奇不已，那么接下來(lái)可能會(huì )帶給我們更大驚奇的是生物技術(shù)的增速發(fā)展，我們做好心理準備了嗎？
在微芯片方面有一個(gè)顯著(zhù)的特點(diǎn)，即它的技術(shù)指標非常容易量化。無(wú)論是芯片上晶體管的數量還是芯片的運算速度等指標，都直接反映出計算機領(lǐng)域的發(fā)展速度。在其他產(chǎn)業(yè)中并不是都有這樣清晰量化的指標，但是在先進(jìn)技術(shù)競爭的環(huán)境下，一般高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平按指數規律發(fā)展卻是一個(gè)不爭的事實(shí).
來(lái)源：《科學(xué)世界》
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