“集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔兩年便會(huì)增加一倍。” 這就是著名的“摩爾定律”。

這一著名論斷自1965年提出之后，已見證了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的狂飆式發(fā)展，并在不斷地被證實(shí)中成為了行業(yè)發(fā)展的范式。

近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展趨近物理極限，摩爾定律放緩甚至終結(jié)的說(shuō)法不斷地在業(yè)界引發(fā)爭(zhēng)論。

就連戈登·摩爾本人也在2015年表示： “摩爾定律不會(huì)永遠(yuǎn)有效，但如果良好的工程技術(shù)得到應(yīng)用，那么摩爾定律仍可以堅(jiān)持 5 到 10 年時(shí)間。 ”

如今，斯人已逝，我們唯有追尋摩爾定律的光芒，聊表緬懷。

摩爾定律的變遷

1959年，一位計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)先驅(qū)，美國(guó)工程師與發(fā)明家道格拉斯·恩格爾巴特研究了集成電路的發(fā)展趨勢(shì)，并在文章“微電子學(xué)和相似藝術(shù)”中發(fā)表了他的研究結(jié)果。

道格拉斯·恩格爾巴特（2008年）

1960年， 恩格爾巴特在當(dāng)年的國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議上介紹了他的發(fā)現(xiàn)。本文的主角戈登·摩爾也出席了會(huì)議。這可以算是最早關(guān)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)的洞察。

戈登·摩爾（2008 年）

1965年，時(shí)任仙童半導(dǎo)體擔(dān)任研發(fā)總監(jiān)的戈登·摩爾應(yīng)邀為《電子》雜志的三十五周年紀(jì)念刊撰稿《 將更多組件塞進(jìn)集成電路 》，預(yù)測(cè)未來(lái)十年半導(dǎo)體元件行業(yè)的未來(lái)。

"……最低組件成本的復(fù)雜性以每年大約兩倍的速度增加。當(dāng)然，在短期內(nèi)，即使不增加，也可以預(yù)期這一速度將繼續(xù)下去。 從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，增長(zhǎng)率有點(diǎn)不確定，盡管沒(méi)有理由相信它至少在 10 年內(nèi)不會(huì)保持幾乎不變。”

由上面的內(nèi)容可見，摩爾對(duì)這一發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)是相對(duì)比較謹(jǐn)慎的。 這一論斷最后被簡(jiǎn)化描述為： “ 導(dǎo)體芯片上集成的晶體管和電阻數(shù)量將每年增加一倍。 ”

此時(shí)，這個(gè)說(shuō)法還沒(méi)有那么廣為人知。因此摩爾還可以根據(jù)發(fā)展趨勢(shì)對(duì)此判斷來(lái)做出修正。

1975年，在IEEE國(guó)際電子設(shè)備會(huì)議上，摩爾修改了他的預(yù)測(cè)率：半導(dǎo)體的集成度將繼續(xù)每年翻一番，但到1980年左右，之后它將下降到大約每?jī)赡攴环乃俣取?/p>

此時(shí)，摩爾已是英特爾的副總裁，“摩爾定律”也已經(jīng)很接近它的最終形態(tài)了。

同年，摩爾的同事，英特爾高管大衛(wèi)·豪斯指出，從“晶體管數(shù)量每 2 年翻一番”這一定律可以推算出，在功耗不增加的前提下，計(jì)算機(jī)芯片性能大約每 18 個(gè)月翻一番。

于是，摩爾定律就被傳播為：

之后不久，加州理工學(xué)院教授卡弗·米德推廣了“摩爾定律”一詞。摩爾定律自此被業(yè)界廣泛接受，并成為了各個(gè)廠商普遍追求的目標(biāo)。

多年來(lái)，在英特爾的帶領(lǐng)下，各大半導(dǎo)體廠家在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)先恐后，你追我趕，讓摩爾定律從預(yù)測(cè)變成了現(xiàn)實(shí)。

因此，摩爾定律也被叫做：“自我實(shí)現(xiàn)的預(yù)言”。

自我實(shí)現(xiàn)的預(yù)言

摩爾本人對(duì)于摩爾定律的廣為流行都感到驚訝：“摩爾定律違背了墨菲定律”。

毫無(wú)疑問(wèn)，這個(gè)指數(shù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)是不可能持續(xù)的，即使在短期內(nèi)符合預(yù)期，在長(zhǎng)時(shí)間尺度上也終究會(huì)隨著物理極限的逼近而失效。

摩爾對(duì)此看得很清楚：“能在正確的時(shí)間出現(xiàn)在正確的地點(diǎn)太好了，我很幸運(yùn)能參與半導(dǎo)體行業(yè)的起步階段，有機(jī)會(huì)同行業(yè)一起成長(zhǎng)。我們經(jīng)歷了從不能制造單個(gè)硅晶體管，到把 17 億硅晶體管放在一塊芯片上的時(shí)代，這是一次非凡的旅程！”

正是在半導(dǎo)體行業(yè)起步階段這個(gè)背景下，摩爾定律才有生效的時(shí)間和機(jī)會(huì)。

因?yàn)橄嘈牛源嬖凇Ｄ柖墒墙?jīng)驗(yàn)法則，是自我實(shí)現(xiàn)的預(yù)言，描述的是人們付出努力所獲得的結(jié)果，體現(xiàn)的是主觀能動(dòng)性。

摩爾定律相當(dāng)于給了半導(dǎo)體行業(yè)在不斷廝殺中一個(gè)不斷將自身向前推進(jìn)的發(fā)展目標(biāo)。跟上了這個(gè)目標(biāo)，企業(yè)就能在技術(shù)上領(lǐng)先，在成本上有優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)上占得有利地位。

因此，摩爾定律得以長(zhǎng)期有效，除了時(shí)代的浪潮之外，其根本原因在于人們的創(chuàng)造力。不努力，就不會(huì)有摩爾定律，就不會(huì)有持續(xù)的技術(shù)進(jìn)步和成本的降低。

摩爾定律，也相當(dāng)于英特爾的精神旗幟。

因此，當(dāng)英偉達(dá)等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手認(rèn)為，隨著芯片制造領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步放緩，摩爾定律已不再適用時(shí)，英特爾回復(fù)到：“ 摩爾定律還活得很好 ”。

“在窮盡元素周期表之前，摩爾定律都不會(huì)失效，英特爾將持續(xù)利用硅的神奇力量不斷推進(jìn)創(chuàng)新。”

斯人已逝，定律長(zhǎng)存

2023年3月25日，戈登·摩爾平靜地離開了這個(gè)世界，但摩爾定律對(duì)這個(gè)世界的影響是永存的。

英特爾 CEO 帕特·基辛格在官方新聞稿中這樣評(píng)價(jià)戈登·摩爾：

戈登·摩爾通過(guò)他的洞察力和遠(yuǎn)見定義了技術(shù)行業(yè)。他在揭示晶體管的力量方面發(fā)揮了重要作用，并激勵(lì)了技術(shù)人員和企業(yè)家數(shù)十年。我們?cè)谟⑻貭柸匀皇艿侥柖傻膯l(fā)，并打算在元素周期表耗盡之前追求它。 摩爾的愿景作為我們的真正方向，我們利用技術(shù)的力量改善每個(gè)地球人的生活。我的職業(yè)生涯和我的生活的很大一部分都是在摩爾在英特爾的領(lǐng)導(dǎo)下形成的，我感到非常榮幸和責(zé)任重大，要繼承他的遺產(chǎn)。

近期，OpenAI公司CEO，“C hatGPT”之父山姆·奧特曼在社交媒體上發(fā)文稱，新版摩爾 定律要來(lái)了，全球人工智能運(yùn)算量每隔18個(gè)月翻一番。

然而，在這龐大的AI運(yùn)算量之下，底層依舊是由半導(dǎo)體芯片構(gòu)建的算力網(wǎng)絡(luò)。

隨著AI的爆發(fā)，我們對(duì)算力的需求將呈指數(shù)增長(zhǎng)，原先的摩爾定律即便仍然有效也將力不從心，業(yè)界呼喚創(chuàng)新帶來(lái)的新動(dòng)能。

斯人已逝，定律長(zhǎng)存。這既是我們對(duì)往昔的追憶，更是我們對(duì)未來(lái)的期許。