今年是摩爾法則(Moore’s law)問世50周年，這一法則的誕生是半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展史上的一個里程碑。50年來，摩爾法則不僅揭示了信息技術(shù)進步的速度，而且還揭示了計算機學科的內(nèi)涵及其發(fā)展規(guī)律。科技界和企業(yè)界日前在美國加州山景城計算機歷史博物館為此舉辦了一場隆重的紀念活動。
摩爾法則是由美國英特爾公司三個聯(lián)合創(chuàng)始人之一戈登·摩爾(Gordon Moore,1929-)于1965年提出的。當時，任硅谷仙童半導(dǎo)體公司研發(fā)總監(jiān)的摩爾在《電子學》(Electronics)雜志上發(fā)表論文預(yù)言，計算機芯片上集成的晶體管數(shù)目將每年增加一倍而芯片成本將維持不變，性能也將提升一倍;這種趨勢將會持續(xù)10年。到了1975年，他在電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)的學術(shù)年會上提交論文再次預(yù)言，硅芯片上的晶體管數(shù)目現(xiàn)在將每兩年增加一倍，因為在一個芯片上填充更多晶體管的成本在不斷上漲;但是那一趨勢一直持續(xù)到了今天，因為從上世紀60年代末期起，晶體管的成本就已經(jīng)大大地下降了。值得指出的是，摩爾法則并不是物理法則，也不是一個科學理論，而是對發(fā)展趨勢的一種分析預(yù)測。
當摩爾提出這一法則時，集成電路問世剛剛6年;他所在的實驗室也只能將50個晶體管和電阻集成在一個芯片上。摩爾當時的預(yù)測非常具有前瞻性。在計算機的發(fā)展過程中，50年來的事實證明，摩爾的預(yù)言總是準確的;目前英特爾的芯片已擁有數(shù)十億個晶體管。盡管翻一番的周期已經(jīng)從最初的1年增加到了如今的兩年，但摩爾法則依然有效, 而且成為推動計算機芯片業(yè)發(fā)展的一大動力。
這50年里，摩爾法則成為了信息技術(shù)發(fā)展的指路明燈。計算機從神秘不可近的龐然大物變成多數(shù)人都不可或缺的工具，信息技術(shù)由實驗室進入無數(shù)個普通家庭，因特網(wǎng)將全世界聯(lián)系起來，多媒體視聽設(shè)備豐富著每個人的生活。這一法則決定了信息技術(shù)的變化在加速，產(chǎn)品的變化也越來越快。人們已看到，技術(shù)與產(chǎn)品的創(chuàng)新大致按照它的節(jié)奏，超前者多數(shù)成為先鋒，而落后者容易被淘汰。
這一切背后的動力都是半導(dǎo)體芯片。如果按照舊有方式將晶體管、電阻和電容分別安裝在電路板上，那么不僅個人電腦和移動通信不會出現(xiàn)，連基因組研究、計算機輔助設(shè)計和制造等新科技更不可能問世。有關(guān)專家指出,摩爾法則已不僅僅是針對芯片技術(shù)的法則;不久的將來，它有可能擴展到無線技術(shù)、光學技術(shù)、傳感器技術(shù)等領(lǐng)域，成為人們在未知領(lǐng)域探索和創(chuàng)新的指導(dǎo)思想。
由于芯片技術(shù)的快速發(fā)展, 摩爾法則受到了一定的限制，主要包括隨著更多的晶體管被裝入芯片當中就會出現(xiàn)電子能量外泄和熱量散發(fā)的現(xiàn)象。摩爾曾經(jīng)表示, 隨著越來越多的集成電路被集中到小小的空間之內(nèi),設(shè)計人員必須集中精力研究克服能量外泄和減少散熱的課題。
毫無疑問，摩爾法則對整個世界意義深遠。不過，隨著晶體管電路逐漸接近性能極限，這一法則將會走到盡頭。摩爾法則何時失效?專家們對此眾說紛紜。早在1995年在芝加哥舉行信息技術(shù)國際研討會上，美國科學家和工程師杰克·基爾比表示，5納米處理器的出現(xiàn)或?qū)⒔K結(jié)摩爾法則。中國科學家和未來學家周海中在此次研討會上預(yù)言，由于納米技術(shù)的快速發(fā)展，30年后摩爾法則很可能就會失效。2012年，日裔美籍理論物理學家加來道雄在接受智囊網(wǎng)站采訪時稱，“在10年左右的時間內(nèi)，我們將看到摩爾法則崩潰。”前不久，摩爾本人認為這一法則到2020年的時候就會黯然失色。一些專家指出，即使摩爾法則壽終正寢，信息技術(shù)前進的步伐也不會變慢。
不管怎樣，摩爾法則50年來一直引領(lǐng)著信息技術(shù)向前發(fā)展，而整個科技進程也沿著它的預(yù)測前進。摩爾所作出卓越的豐功偉績已載入世界科技史冊,并將永遠激勵人們科技創(chuàng)新，使生活變得更加美好。
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