就在上周日，摩爾定律(Moore’s Law)迎來了它的50歲生日，人們?yōu)樗８?，在美國加利福尼亞州山景城計算機(jī)歷史博物館為此舉辦了一場紀(jì)念活動，Intel也特意為其制作了摩爾定律50周年專題。醫(yī)學(xué)中，人在五十歲時期最容易發(fā)生病態(tài)，摩爾定律也首次迎來對自己的最大質(zhì)疑，未來摩爾定律是否能延續(xù)預(yù)言傳奇?有人說它的生命最長只有60歲，而有人則依然堅信它是一棵常青藤。

“The number of transistors incorporated in a chip will approximately double every 24months.”

半導(dǎo)體芯片上的晶體管數(shù)量，每兩年會增長一倍。

摩爾定律由1965年戈登·摩爾(Gordon Moore)發(fā)表于電子雜志《Electronics》，不過那時候他提出的晶體管數(shù)量增長速度是每年增長一倍。那年摩爾36歲，時任仙童半導(dǎo)體工程師。

直到10年后的1975年，當(dāng)他發(fā)現(xiàn)單個硅片上的元件數(shù)目已從1965年的60個增加到1975年的65000個，他對自己的理論進(jìn)行修改，將每一年增加一倍修改成了每兩年增加一倍，并延續(xù)至今。期間，他于1969年聯(lián)合羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)與安迪·格魯夫(Andy Grove)成立了日后半導(dǎo)體巨擘英特爾。

1965年至2012年Intel處理器與摩爾定律時間線

摩爾定律失效了?

半個世紀(jì)以來，處理器產(chǎn)品發(fā)展速率與摩爾定律遙相呼應(yīng)，不過隨著芯片技術(shù)的快速突破，如今已面臨物理極限。即使是摩爾本人，也表示摩爾定律或?qū)⒂?0年內(nèi)終隕。

在摩爾剛剛提出摩爾定律的時候，晶體管的體積大約相當(dāng)于鉛筆上的那塊橡皮那么大，如今已經(jīng)可以容納下600萬個晶體管。目前英特爾已將芯片大小縮小到14納米，與常見細(xì)菌的外細(xì)胞壁厚度相仿，處理器性能相對于英特爾1971年制造的第一個微處理器Intel4004達(dá)3500倍，而且成本只有6萬分之一。在這種情況下，摩爾定律越來越難以實現(xiàn)。

盡管英特爾表示明年末開始生產(chǎn)10納米芯片，7納米也在計劃中，不過5納米芯片或?qū)⒊蔀殡y以逾越的極限，如若可能，英特爾將于2020年實現(xiàn)這一突破。而這，對于摩爾定律也是最受考驗的一年。

摩爾定律還能產(chǎn)生作用嗎?

盡管外界對摩爾定律的前景擔(dān)憂，不過也有比較樂觀的。

天體物理學(xué)家Lawrence Krauss與Glenn Starkman在一篇《Universal Limits of Computation》的論文中預(yù)測摩爾定律的期限是600年。

當(dāng)然，這是過于樂觀的態(tài)度。不過也并非盲目，摩爾定律目前面臨的物理極限是不能制造出更小的芯片，不過如果可以尋找硅的替代品，那么問題或許可以迎刃而解，其中第三代半導(dǎo)體材氮化鎵(GaN)如今備受關(guān)注。硅基板GaN技術(shù)不僅可以實現(xiàn)很高的功率密度，從而縮小設(shè)備的外形尺寸，還可以提高能效。

據(jù)IHS發(fā)布的市場研究報告顯示，與硅基板GaN技術(shù)相關(guān)的功率半導(dǎo)體市場，將以高達(dá)50%以上的復(fù)合年增長率(CAGR)增長，也就是說，到2023年，其市場容量將從2014年的1500萬美元，增至8億美元。

據(jù)傳，三星正在研發(fā)基于硅基板的LED芯片

另外，摩爾定律不僅僅改變了電子市場，同樣對醫(yī)療、制藥、和遺傳學(xué)等行業(yè)產(chǎn)生影響。正如英特爾戰(zhàn)略師Steve Brown所言，摩爾定律更像是一個信仰系統(tǒng)。這個信仰催促著科技企業(yè)不斷超越自我，并取得新的突破。就信仰而言，摩爾定律將永久不衰。

“真的如果認(rèn)真來討論的話，它壓根不是什么定律。它只是一種觀察和推斷。”

摩爾近日在接受記者采訪時解釋什么是摩爾定律。