对摩尔定律的理解。摩尔定律当前还是继续有效吗?

来源:互联网 发布:联想手机截图软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 04:00

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晶体管数目,约每隔18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个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。
1965年4月,当时还是仙童公司电子工程师的摩尔在《电子学》杂志上发表文章预言,半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每年翻一番。1975年他又提出修正说,芯片上集成的晶体管数量将每两年翻一番。

 

我认为在目前几年摩尔定律还会有效,但是随着技术和经济的不断发展摩尔定律会逐渐失效。

制约因素之一技术:从技术的角度看,随着硅片上线路密度的增加,其复杂性和差错率也将呈指数增长,同时也使全面而彻底的芯片测试几乎成为不可能。一旦芯片上线条的宽度达到纳米(10^米)数量级时,相当于只有几个分子的大小,这种情况下材料的物理、化学性能将发生质的变化,致使采用现行工艺的半导体器件不能正常工作,摩尔定律也就要走到它的尽头了。
制约因素之二经济:从经济的角度看,正如上述摩尔第二定律所述,目前是20-30亿美元建一座芯片厂,线条尺寸缩小到0.1微米时将猛增至100亿美元,比一座核电站投资还大。由于花不起这笔钱,迫使越来越多的公司退出了芯片行业。看来摩尔定律要再维持十年的寿命,也决非易事。

相关科技网站的消息:
○1
英特尔IDF:22纳米表明摩尔定律继续有效;于2009年9月22日至24日在美国旧金山举行。今天,英特尔总裁兼首席执行官保罗•欧德宁(Paul Otellini)展示了世界上第一款基于22纳米制程技术的芯片。英特尔继续不懈地追求延续摩尔定律,让最终用户受益。两年前英特尔展示了基于前一代32纳米技术的测试电路,而此次峰会标志着第三代高k金属栅极晶体管的诞生。此次发布的22纳米技术表明摩尔定律继续有效,正在引领我们前行。
在处理器和其他逻辑芯片使用22纳米制程技术之前,SRAM 作为测试平台证明了22纳米的技术性能、工艺良率和芯片可靠性。
英特尔22纳米技术现在处于全速发展阶段,按既定步调将“Tick-tock模式”推进到下一代。
该22纳米测试电路包括用于22纳米微处理器的SRAM存储器和逻辑电路。
在364兆位的阵列中,有单位面积为0.108平方微米和0.092平方微米的SRAM单元在工作。0.108平方微米的单元为低电压操作而优化;而0.092平方微米的单元为高密度而优化,而且是迄今所知电路中可工作的最小的SRAM单元。该测试芯片在指甲盖大小的面积上集成了29亿个晶体管,密度大约是之前32纳米芯片的两倍。
22纳米尺寸使用的曝光工具波长为193纳米,证明了英特尔精妙的光刻技术。
22纳米技术延续了摩尔定律:晶体管更小,每个晶体管能效(性能/瓦)更高、成本更低。
○2
据国外媒体报道,AMD图形产品首席设计师约翰•古斯塔夫森(John Gustafson)近日宣称,电脑CPU制作工艺上的28纳米制程转变为20纳米制程所经历时间远远超过摩尔定律的预言,这意味着被半导体产业奉为经典的摩尔定律开始走向终结。
早在1965年,英特尔公司联合创始人戈登•摩尔(Gordon Moore)发现,自1958年以来,集成电路中的晶体管数量大约每两年增加一倍。摩尔预计这一趋势将持续至少10年。事实上,这一趋势持续的时间大大超过摩尔的预期,它一直持续到2010年。
2010年,国际半导体技术发展路线图(International Technology Roadmap for Semiconductors,简写 ITRS)发现集成电路晶体管数量增长放缓的证据,并预计从2010年开始将需要3年时间(即到2013年底)晶体管数量才能增加一倍。
现在,集成电路供应商AMD公司也发现了同样的事情。AMD图形产品首席设计师约翰•古斯塔夫森(John Gustafson)在和美国费城《问询报》(Inquirer)记者的谈话中宣称,摩尔定律所预言的集成电路晶体管增长速度已经放缓,因为它总是和经济发展情况相关。
“你可以看到集成电路中晶体管增长速度正在放慢,摩尔定律中开始失效。”古斯塔夫森说,“摩尔定律的原初表达是说成本更低的晶体管数量每两年翻一番。摩尔定律被扭曲成好几种版本,但是这是他最初的说法。”
古斯塔夫森应该知道什么摩尔说的是什么意思,因为“摩尔定律”一词最初是由加州理工学院教授卡弗•米德(Carver Mead)提出来的,而古斯塔夫森是米德的学生。
“AMD一直在寻求最佳的制程工艺,”古斯塔夫森说,“因为,如果芯片中晶体管数量过少,单个晶体管的成本会上升,而如果芯片中晶体管数量过多,单个晶体管成本也会上升。我们一直在等待28纳米制程转变为20纳米制程,而这个过程所经历的时间超过了摩尔定律所预计的时间。”
“我的意思是说,摩尔定律开始走向终结。”
摩尔定律的终结意味着天会塌下来吗?是,又不是。 PC行业已经在走向衰落,摩尔定律的终结将对此雪上加霜。 CPU和GPU升级周期变长意味着PC对消费者的吸引力将会更加减弱。

 

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