摩爾定理的理解

摩爾定理是由英特爾(Intel)創始人之一戈登·摩爾提出來的。其內容爲:當價格不變時,集成電路上可容納的晶體管數目,約每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。換言之,每一美元所能買到的電腦性能,將每隔18個月翻兩倍以上。這一定律揭示了信息技術進步的速度。

   隨着時代的發展,許多人對摩爾定理產生了質疑,那麼,摩爾定理現在失效了嗎?沒有,儘管很多分析師與企業的官員已經放言摩爾定理將過時,但它可能仍然發揮作用。一些人,比如惠普實驗室的 Stan Williams與Phil Kuekes認爲,到2010年,晶體管的收縮將成爲一個問題。因此,廠商需要找到新的替代材料,比如惠普的"交叉開關(crossbar switches)。另外一些人,比如英特爾的科技戰略部主任 Paolo Gargini則宣稱,到2015年,製造商們纔開始轉向混合芯片(hybrid chips),比如結合了傳統晶體管元素與新出現材料,比如納米線的芯片。到 2020年,新型芯片纔會完全投入使用。從理論的角度講,硅晶體管還能夠繼續縮小,直到4納米級別生產工藝出現爲止,時間可能在2023年左右。到那個時候,由於控制電流的晶體管門(transistor gate) 以及氧化柵極(gate oxide)距離將非常貼近,因此,將發生電子漂移現象(electrons drift)。如果發生這種情況,晶體管會失去可靠性,原因是晶體管會由此無法控制電子的進出,從而無法製造出1和0出來。那麼,如果摩爾定理真的失效了會怎樣?很難講。如果替代晶體管的材料永遠找不到,摩爾定理便會失效。如果替代材料出現了,那麼類似摩爾定律的規律將仍然出現。


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