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摩尔定律“60岁高龄” 仍是半导体行业的驱动力

常驻编辑 科普中国 2022-05-31 驱动力   仍是   高龄   定律   半导体

5月30日报道 英国广播公司《科学焦点杂志》网站5月22日刊登了题为《什么是摩尔定律?如今是否仍然适用?》的文章,摘要如下:1Wa拜客生活常识网

摩尔定律是什么?1Wa拜客生活常识网

摩尔定律是美国英特尔公司创始人之一戈登·摩尔提出的理论。这一理论最早出现在发表于1965年的一篇论文中。1Wa拜客生活常识网

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英特尔公司创始人之一戈登·摩尔1Wa拜客生活常识网

计算机领域的知名专家、英国曼彻斯特大学计算机工程学教授斯蒂芬·弗伯说:“摩尔发现,可以在集成电路上装配的晶体管的数量每两年左右就会增加一倍。他预言这种指数级增长过程将持续10年,也就是一直持续到1975年。”1Wa拜客生活常识网

弗伯说:“摩尔定律实现的主要方式是让晶体管变小。较小的晶体管速度更快,能效更高,(直到最近)也更便宜,因此这是一种全方位的胜利。人们会把摩尔定律与计算机性能随时间推移而增强的定律相混淆,但实际上摩尔定律讲的只是芯片上的晶体管数量。”1Wa拜客生活常识网

从原则上讲,摩尔定律听起来很合理,直到你做做相关的算术题。如果芯片上的晶体管数量确实遵循摩尔定律每两年翻一番,那就相当于晶体管数量每20年就达到之前的1000多倍,每40年就达到100多万倍。1Wa拜客生活常识网

这可能看上去是一个巨大的飞跃,但发展趋势实际上超出了这个预期。1983年,弗伯和英国计算机科学家索菲·威尔逊设计了一种被称为ARM1的处理器。它实质上是现代处理器的鼻祖,为我们现在所拥有的一切奠定了基础。1Wa拜客生活常识网

ARM1处理器拥有2.5万个晶体管。虽然从理论上讲这听起来很多,但苹果公司2022年推出的M1 Ultra处理器的晶体管数量却高达1140亿个。使用M1 Ultra处理器的是名为Mac Studio的小型台式电脑。1Wa拜客生活常识网

为什么摩尔定律很重要?1Wa拜客生活常识网

说一种已有近60年历史的理论仍然适用也许听起来有些奇怪,尤其是在瞬息万变的现代技术世界中。然而,这一理论改变了消费技术的发展方式。1Wa拜客生活常识网

弗伯说:“半个世纪以来,摩尔定律一直是半导体行业发展背后的驱动力,它带来了计算机、手机、互联网等需要的技术。现代世界的很大一部分之所以成为可能,完全是因为摩尔定律及其对相关行业发展规划产生的影响。”1Wa拜客生活常识网

如果我们走到了摩尔定律不再适用的地步,以下问题将浮出水面:接下来适用什么定律?处理和计算能力的世界将迎来一个模棱两可的阶段。1Wa拜客生活常识网

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