摩尔定律还有效吗？

摩尔定律是计算机领域十分重要的一条定律，在过去的很长时间里，计算机行业的发展都遵循着这条定律，可是随着技术的不断进步，在科技高度发达的今天，这条定律还依然适用吗？

首先，我们先来认识什么是摩尔定律。

摩尔定律

摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。
人们预计定律将持续到至少2015年或2020年。然而，2010年国际半导体技术发展路线图的更新增长已经放缓在2013年年底，之后的时间里晶体管数量密度预计只会每三年翻一番。
除了摩尔定律，人们还提出了摩尔第二定律和新摩尔定律，以此来完善摩尔定律。那么到了今天，这条定律还适用于IT行业吗？

它还有效吗？

在2014年，ITRS就宣布其下一版路线图将不再受制于摩尔定律。

新的路线图不再是专注于芯片中使用的技术，而是将采取一种叫做“新摩尔”的方法。
智能手机和物联网的发展意味着不同的传感器和低功耗处理器对芯片公司来说更加重要。这些设备使用的高度集成芯片意味着它需要的处理器不仅是逻辑和缓存，也包括内存、功率调节、GPS模拟组件、电池以及Wi-Fi无线通信，甚至还有陀螺仪和加速表等微机电组件。
这些不同种类的组件通常采用不同的制造工艺来处理不同的需求，而新的路线图将规划出如何将这些都综合起来。集成不同的生产流程，处理不同的材料，都需要新的流程和支撑技术。对于芯片制造商来说，为这些新市场生产芯片、解决相关问题，显然比盲目地忙于增加晶体管数量强多了。
除了目前使用的硅CMOS工艺，新的技术也会受到瞩目。Intel已经宣布将在7纳米放弃硅。锑化铟(InSb)和铟砷化镓(InGaAs)技术都已经证实了可行性，并且两者都比硅转换速度高、耗能少。碳，包括纳米管和石墨烯目前都处在实验室阶段，可能性能会更好。
当然，新的路线图并没有完全放弃原本的几何缩减方式。除了三栅极晶体管，也许到2020年左右，会出现采用栅完全包围的晶体管和纳米线。到21世纪20年代中期可能会有整体三维芯片，一块硅上多层组件就构成了一个单芯片。
至于未来，大规模扩展也不会完全离开。替代材料的使用，不同的量子效应，甚至更多的外来技术，例如超导，都可能提供一种简单的扩展方式又可以用上几十年，当然也可能是比过去十五年更复杂的扩展方式。如果出现了足够的突破，我们对处理器的需求都有可能发生改变——不再要求更快、更小或更低能耗。
但就目前来说，摩尔定律的打破已经成为新的常态。那个以摩尔定律为向导，遵循规则代，到头了。
——《自然杂志》

目前摩尔定律主要面临着两个主要挑战：热死亡和移动化。   
热死亡           
全球半导体行业协会遇到的第一个大的问题并非突然出现，加尔吉尼在1989年就曾经对此进行过警告，然而问题来临之时对行业还是造成了不小的冲击：芯片变得太小。
“曾经只要我们可以将所有的东西都缩小，问题就会自动解决，” 加州圣塔克拉拉第三个千年测试解决方案（Third Millennium Test Solutions）公司的CEO比尔·鲍特姆斯（Bill Bottoms）表示：“芯片会变得更快，耗能更少。”
但是到了本世纪初，微电路缩小到90纳米以下的时候，上述“自动解决”的方式开始不再灵光，随着越来越小的硅电路里的电子移动越来越快，芯片开始变得过热。
这是一个很严重的问题，处理器运行产生的热量很难消除，所以，芯片制造商选择了他们仅有的解决办法，加尔吉尼说，设备商不再追求绝对的计算次数，也就是处理器执行指令的速度。这样等于给芯片的电子运行速度加了上限，同时限制了产生的热量，2004年以来，这个运行速度的上限从没变过。
移动化                              
除了发热，摩尔定律遇到的第二大挑战是，计算设备走向移动化。
25年前，计算机的概念只包括台式电脑和笔记本电脑，超级电脑和数据中心基本上使用的是和台式和笔记本电脑一样的微处理器，不过就是数量多了些。但是现在，计算机的概念早已进行了延伸，智能手机、平板电脑、智能手表和其他可穿戴设备等都是新的计算设备，而这些新式计算设备对处理器的需求与其前辈电脑差别非常大。
移动应用和数据都已经向云端的服务器转移，云服务器对于微处理器的要求更高更严格，这对传统的芯片制造商产生了很大影响，里德举例说：“谷歌(微博)和亚马逊要买什么，对于英特尔决定制造什么产品有巨大的影响。”
对于移动设备，电池续航能力的重要性更加凸显，典型的智能手机的语音电话、Wi-Fi连接、蓝牙、GPS、感知触摸、磁场甚至指纹识别都是要耗电的，而且，移动设备还需要内置特殊功能的电路，用来管理电源和能耗，以保证以上各个功能不快速把电池耗尽。