摩尔定律的神话还能持续多久？
近期，摩尔定律（Moore’s Law）迎来了它的50岁生日，人们为它祝福，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，Intel也特意为其制作了摩尔定律50周年专题。医学中，人在五十岁时期最容易发生病态，摩尔定律也首次迎来对自己的最大质疑，未来摩尔定律是否能延续预言传奇？有人说它的生命最长只有60岁，而有人则依然坚信它是一棵常青藤。
“The number of transistors incorporated in a chip will approximately double every 24months.”
半导体芯片上的晶体管数量，每两年会增长一倍。
摩尔定律由1965年戈登·摩尔（Gordon Moore）发表于电子杂志《Electronics》，不过那时候他提出的晶体管数量增长速度是每年增长一倍。那年摩尔36岁，时任仙童半导体工程师。
直到10年后的1975年，当他发现单个硅片上的元件数目已从1965年的60个增加到1975年的65000个，他对自己的理论进行修改，将每一年增加一倍修改成了每两年增加一倍，并延续至今。期间，他于1969年联合罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）与安迪·格鲁夫（Andy Grove）成立了日后半导体巨擘英特尔。
摩尔定律失效了？
半个世纪以来，处理器产品发展速率与摩尔定律遥相呼应，不过随着芯片技术的快速突破，如今已面临物理极限。即使是摩尔本人，也表示摩尔定律或将于10年内终陨。
在摩尔刚刚提出摩尔定律的时候，晶体管的体积大约相当于铅笔上的那块橡皮那么大，如今已经可以容纳下600万个晶体管。目前英特尔已将芯片大小缩小到14纳米，与常见细菌的外细胞壁厚度相仿，处理器性能相对于英特尔1971年制造的第一个微处理器Intel4004达3500倍，而且成本只有6万分之一。在这种情况下，摩尔定律越来越难以实现。
尽管英特尔表示明年末开始生产10纳米芯片，7纳米也在计划中，不过5纳米芯片或将成为难以逾越的极限，如若可能，英特尔将于2020年实现这一突破。而这，对于摩尔定律也是最受考验的一年。
摩尔定律还能产生作用吗？
尽管外界对摩尔定律的前景担忧，不过也有比较乐观的。
天体物理学家Lawrence Krauss与Glenn Starkman在一篇《Universal Limits of Computation》的论文中预测摩尔定律的期限是600年。
当然，这是过于乐观的态度。不过也并非盲目，摩尔定律目前面临的物理极限是不能制造出更小的芯片，不过如果可以寻找硅的替代品，那么问题或许可以迎刃而解，其中第三代半导体材氮化镓（GaN）如今备受关注。硅基板GaN技术不仅可以实现很高的功率密度，从而缩小设备的外形尺寸，还可以提高能效。
据IHS发布的市场研究报告显示，与硅基板GaN技术相关的功率半导体市场，将以高达50%以上的复合年增长率(CAGR)增长，也就是说，到2023年，其市场容量将从2014年的1500万美元，增至8亿美元。
另外，摩尔定律不仅仅改变了电子市场，同样对医疗、制药、和遗传学等行业产生影响。正如英特尔战略师Steve Brown所言，摩尔定律更像是一个信仰系统。这个信仰催促着科技企业不断超越自我，并取得新的突破。就信仰而言，摩尔定律将永久不衰。
“真的如果认真来讨论的话，它压根不是什么定律。它只是一种观察和推断。”摩尔近日在接受记者采访时解释什么是摩尔定律。
（作者：金红）
- 发表于 2015-05-04 00:00
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