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摩尔定律四十年
2006-11-21
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应邀撰文的作者当中有一位是集成电路制造企业的年轻的研发主管——集成电路在当时是比较新的进展,它将晶体管整合到一个芯片上,是缩小电子设备体积的很有希望但相当昂贵的途径。这位研发主管写道:“集成电子是电子学的未来之所在。集成的优势将带来电子学的繁荣,令这门科学渗透到很多新领域。集成电路将带来很多奇迹,例如家用电脑……”这是在1965年,这篇文章的作者是戈登·摩尔。

3年后,摩尔离开仙童半导体公司,与人联合创建了英特尔公司。他的这篇、刊登在当年《电子学》杂志4月19日一期上的文章设定了芯片行业的发展速度。如今该行业已经成为全球经济的重要推动力。随着时间推移,摩尔的观点被称为“摩尔定律”。它在过去40年里为全世界的技术人员指明了方向,而且仍在起作用。加利福尼亚理工学院的计算机学家卡弗·米德——“摩尔定律”一词的首创者——说:“这是一种人类精神。正是它造就了硅谷。”

摩尔通过在图表上绘制曲线表明,集成电路上的元件数量会每年增加一倍,并预测随着晶体管越来越小,这种速度将保持10年之久。他认为随着制造工艺的提高,单位元件的成本会下降。

时间证明了这一预测何其准确——以至于时至今日芯片行业的未来计划都以摩尔的预测(后来他修正为每两年增加一倍)为基础。随之而来的结果是性能的相应提高。

放在1965年,这—论断更加了不起,因为当时一个集成电路中只有50到60个晶体管。但从那时到今天,单位芯片上晶体管的增加速度非常接近摩尔预测的曲线。同时,每个晶体管的成本也一如他所预计的那样下降。1954年,平均一个晶体管的成本为5.52美元;但到2004年,它的标价只是—美元的十亿分之一。

这种趋势的意义可谓重大——不仅对于计算机行业,而且对于所有涉及电脑的领域。如今一切都变得更快、更好、更廉价——从台式电脑、多功能手机到一口香糖大小的MP3播放器。

去年,摩尔和罗伯特·诺伊斯联合创建的英特尔公司的销售额为342亿美元。如今已经退休的、76岁高龄的摩尔仍然跻身世界上最富有的人之列,估计其财产价值43亿美元。最近,英特尔和其他公司已经开始研究将两个处理器内核整合到一个芯片上。英特尔公司的竞争对手——超微公司的首席技术官弗莱德·韦伯说,多亏有摩尔定律作指导,这一行动才得以提前数年进行筹划。

然而,正如摩尔本人即时指出的,没有什么能永远以几何级数的速度发展。在15年之内,技术人员将会陷入再想缩小芯片就需要让原子分裂的境地。于是,预测摩尔定律何时终结再度成为硅谷最流行的消遣。过去20年以来人们一直在说它的末日为期不远。但每项似乎不可逾越的障碍都逐一被克服了。