黄金玫瑰项链:什么是 摩尔定律??? 主要内容是什么??

什么是摩尔定律？
摩尔在1965年文章中指出，芯片中的晶体管和电阻器的数量每年会翻番，原因是工程师可以不断缩小晶体管的体积。这就意味着，半导体的性能与容量将以指数级增长，并且这种增长趋势将继续延续下去。1975年，摩尔又修正了摩尔定律，他认为，每隔24个月，晶体管的数量将翻番。

这篇文章发表的时候，芯片上的元件大约只有60种，而现在，英特尔最新的Itanium芯片上有17亿个硅晶体管。

尽管这一定律后来成为里程碑似的东西，但这篇文章当时并没有放在首要位置，文章所在的页码是114页。

摩尔最近说："当时，你不会想把这种东西放入你的档案中的，我当时没有想到它会如此的精确。"

为什么是硅？

这是一个材料科学上奇迹。硅是是一种很好的半导体(它能够导电，但同时也可以控制的方式进行的)，尽管收缩，硅的晶体结构仍然能保持完整。

摩尔定律现在失效了吗？

没有，尽管很多分析师与企业的官员已经放言摩尔定律将过时，但它可能仍然发挥作用。

一些人，比如惠普实验室的 Stan Williams与Phil Kuekes认为，到2010年，晶体管的收缩将成为一个问题。因此，厂商需要找到新的替代材料，比如惠普的"交叉开关"(crossbar switches)。

另外一些人，比如英特尔的科技战略部主任 Paolo Gargini则宣称，到2015年，制造商们才开始转向混合芯片(hybrid chips)，比如结合了传统晶体管元素与新出现材料，比如纳米线的芯片。到 2020年，新型芯片才会完全投入使用。

从理论的角度讲，硅晶体管还能够继续缩小，直到4纳米级别生产工艺出现为止，时间可能在2023年左右。到那个时候，由于控制电流的晶体管门(transistor gate) 以及氧化栅极(gate oxide)距离将非常贴近，因此，将发生电子漂移现象(electrons drift)。如果发生这种情况，晶体管会失去可靠性，原因是晶体管会由此无法控制电子的进出，从而无法制造出1和0出来。

(注：纳米是衡量芯片的体积单位。一纳米是一米的十亿分之一。目前的芯片一般使用90纳米工艺制造。)

如果失效会怎样？

很难讲。如果替代晶体管的材料永远找不到，摩尔定律便会失效。如果替代材料出现了，那么类似摩尔定律的规律将仍然出现。

最好的替代材料是什么？

天知道？碳纳米管，硅纳米线晶体管，分子开关(molecular crossbars)，相态变化材料( phase change materials)，自旋电子(spintronics)目前都处于试验阶段。

尽管硅有局限性，但制造商与设计师们仍然喜欢这种材料。硅将继续出现在某些设备当中。

摩尔表示："我认为，硅技术仍然是制造复杂微结构及材料的基本方法。"

谁提出了摩尔定律？

加州理工学院的教授Carver Mead也参与了摩尔定律的提出。摩尔表示，20年来，他对人们称他为摩尔定律创始人的做法受之有愧。英特尔的前官员David House曾经推断说，晶体管的数量每18个月翻番。实际上，芯片的性能每隔18个月翻番一次。摩尔强调说，他从；从来没有说过18个月。

摩尔定律不适合于硬盘驱动器的容量或者其它设备之上。摩尔开玩笑的说："摩尔定律已经被应用于任何呈现指数级增长的东西上面，我很高兴因此而获得好评。"

翻番有何用途？

晶体管数量翻倍带来的好处可以总结为：更快，更小，更便宜。根据摩尔定律，芯片设计师的主要任务便是缩小晶体管的大小，然后让芯片能够容纳越多的晶体管。晶体管的增加可以让设计师为芯片添加更多的功能，比如3D显卡，从而节约成本。

晶体管的增加也能够让设计师将精力放在依靠芯片的总体性能上。由于新旧芯片的体积一一样，因此新款芯片的成本与旧款芯片一样。

另外，小的晶体管意味着电子不需要传得过远，从而提升了芯片的性能。

摩尔定律如何影响实际产品？

摩尔定律让生产找到了提升其产品性能的途径。18年前，"华尔街"这部电影里面的麦克尔道格拉斯拿的手机象一块砖，而现在，晶体管数量的增加让多功能手机得以出现，电视，7百万象素照相机，MP3 音乐播放器都能够融于小小的一只手机当中。

功能更加强大，价格更加便宜的芯片让软件开发商们得以开发出既时通讯，3D游戏以及网页浏览器这样的东西。

技术难点在哪里？

将电流弄进晶体管相当困难，晶体管会发热，这是一个问题。一些晶体管结构，譬如氧化栅极，仅有几个原子那么薄，因此很容易漏电。

硅的出路在何方？

趋势是将硅应用到新地方。未来几年，各种才起步的公司希望在墙壁上，家具中甚至野生动物身上嵌入传感器。微流体芯片(Microfluidics Chip)可以让医生用笔记本电脑获知许多病人的身体状况。

经济方面的影响有哪些？

仅有几个行业会受此影响。汽车制造商们已经表示将会改造汽车内部的茶托(cup holders )以及汽车的外形，因为汽车的引擎不会朝令夕改。

摩尔定律对于经济健康吗？

是也不是。专门衡量摩尔定律的一个规则叫做Rock定律。Rock定律说，芯片工厂的组装成本每四年会翻番。现在，新的组装工厂会耗资数十亿美元。出于成本原因，绝大多数的芯片公司现在并不拥有组装工厂。

华尔街的分析师，未来学家，甚至芯片企业的官员一直在表示，高昂的成本将终结或者减弱摩尔定律的使用。

摩尔还做了哪些别的预测？

摩尔还是预测过家用电脑以及电子表。 上个世纪70年代初，在电子学杂志的，摩尔还预测了"奥弗辛斯基效应应用电子标准内存"(Ovonics Unified Memory)。

并不是摩尔说的每样东西都变为了现实。他曾经预测说，现在的晶圆(wafers)直径会达到56英寸，现在的晶圆直径已经突破了12英寸。
参考资料：http://huishushudema.blogchina.com/

Moore's Law，Intel公司创建人之一戈登•摩尔的经验法则，他预言微处理器的处理能力每18个月到24个月将增加一倍，实际情况证明这一定律是对的

在计算机领域有一个人所共知的“摩尔定律”，它是英特尔公司创始人之一戈登•摩尔（Gordon Moore）于1965年在总结存储器芯片的增长规律时（据说当时在准备一个讲演），发现“微芯片上集成的晶体管数目每12个月翻一番”。当然这种表述没有经过什么论证，只是一种现象的归纳。但是后来的发展却很好地验证了这一说法，使其享有了“定律”的荣誉。后来表述为“集成电路的集成度每18个月翻一番”，或者说“三年翻两番”。这些表述并不完全一致，但是它表明半导体技术是按一个较高的指数规律发展的。 就在摩尔定律提出3年后，英特尔公司诞生了。从它1971年推出第一片微处理器Intel 4004至今，微处理器使用的晶体管数量的增长情况基本上符合摩尔定律。有人认为英特尔刻意要求公司的技术发展符合摩尔定律。2002年11月美国《财富》杂志采访摩尔先生时，年已古稀的摩尔先生说：“开始时公司并没有把摩尔定律作为一个驱动力来看待，说老实话，我是直到10～15年前才能够启齿用摩尔定律来称呼它的。开始我们只是试图用我们认为合适的方法来推动存储器芯片电路技术的发展……起初我们仅仅是想尽快推进技术的发展，但后来发现，发展几乎总是沿着同一条曲线前进。要说我们真正地刻意按照定律推动技术朝此方向发展那是从最近几代技术才开始的。”这表明芯片工业一开始就比较准确地遵循着这条定律的轨迹发展着。只是后来英特尔才把它写进了公司的发展计划，这也比较符合在特定阶段的发展实际。 今天，我们手头使用的电脑有几台没有“Intel”的标记呢？可以说，英特尔的微处理器（即我们常说的CPU）引导了计算机工业的发展，同时也代表了计算机工业的发展轨迹。一系列与电脑相关的产业，甚至软件也都按摩尔定律的指数规律发展。根据新摩尔定律，互联网用户每9个月增加一倍，同时信息流量与带宽也增加一倍。实际上，在产业竞争的驱动下，不按这样的速度研发新的产品，企业就有被淘汰的危险。 目前，大规模芯片生产已达到0.25微米工艺。微电子工业发展每下一步的线宽大约是前一步的0.7倍，因而0.25微米的下一步是0.18微米，其后是0.13微米、0.09微米、0.06微米。如果芯片生产仍然能以3年翻一番的速度发展，那么在十几年之后，就必然会面临硅芯片技术0.05微米的物理极限。摩尔定律是否已经遭遇到挑战了呢？其实不然，从发展的角度来说，即使硅芯片技术达到了极限，人们还会发明其他的替代技术，如人们热心的量子计算机、生物计算机等；即使英特尔公司走到了终点，还会有其他的公司接上来。这就是技术经济时代新技术发展的基本规律。换个角度说，微处理器的发展历程实际上只是技术科学发展的一个缩影。就拿我们身边的汽车工业来说，其更新换代的速度也是令人眼花缭乱的。如果说半导体工业的“摩尔增速”已令人惊奇不已，那么接下来可能会带给我们更大惊奇的是生物技术的增速发展，我们做好心理准备了吗？ 在微芯片方面有一个显著的特点，即它的技术指标非常容易量化。无论是芯片上晶体管的数量还是芯片的运算速度等指标，都直接反映出计算机领域的发展速度。在其他产业中并不是都有这样清晰量化的指标，但是在先进技术竞争的环境下，一般高新技术产业的技术水平按指数规律发展却是一个不争的事实。

在计算机领域有一个人所共知的“摩尔定律”，它是英特尔公司创始人之一戈登•摩尔（Gordon Moore）于1965年在总结存储器芯片的增长规律时（据说当时在准备一个讲演），发现“微芯片上集成的晶体管数目每12个月翻一番”。当然这种表述没有经过什么论证，只是一种现象的归纳。但是后来的发展却很好地验证了这一说法，使其享有了“定律”的荣誉。后来表述为“集成电路的集成度每18个月翻一番”，或者说“三年翻两番”。

什么是摩尔定律？
摩尔在1965年文章中指出，芯片中的晶体管和电阻器的数量每年会翻番，原因是工程师可以不断缩小晶体管的体积。这就意味着，半导体的性能与容量将以指数级增长，并且这种增长趋势将继续延续下去。1975年，摩尔又修正了摩尔定律，他认为，每隔24个月，晶体管的数量将翻番。

这篇文章发表的时候，芯片上的元件大约只有60种，而现在，英特尔最新的Itanium芯片上有17亿个硅晶体管。

尽管这一定律后来成为里程碑似的东西，但这篇文章当时并没有放在首要位置，文章所在的页码是114页。

摩尔最近说："当时，你不会想把这种东西放入你的档案中的，我当时没有想到它会如此的精确。"

为什么是硅？

这是一个材料科学上奇迹。硅是是一种很好的半导体(它能够导电，但同时也可以控制的方式进行的)，尽管收缩，硅的晶体结构仍然能保持完整。

摩尔定律现在失效了吗？

没有，尽管很多分析师与企业的官员已经放言摩尔定律将过时，但它可能仍然发挥作用。

一些人，比如惠普实验室的 Stan Williams与Phil Kuekes认为，到2010年，晶体管的收缩将成为一个问题。因此，厂商需要找到新的替代材料，比如惠普的"交叉开关"(crossbar switches)。

另外一些人，比如英特尔的科技战略部主任 Paolo Gargini则宣称，到2015年，制造商们才开始转向混合芯片(hybrid chips)，比如结合了传统晶体管元素与新出现材料，比如纳米线的芯片。到 2020年，新型芯片才会完全投入使用。

从理论的角度讲，硅晶体管还能够继续缩小，直到4纳米级别生产工艺出现为止，时间可能在2023年左右。到那个时候，由于控制电流的晶体管门(transistor gate) 以及氧化栅极(gate oxide)距离将非常贴近，因此，将发生电子漂移现象(electrons drift)。如果发生这种情况，晶体管会失去可靠性，原因是晶体管会由此无法控制电子的进出，从而无法制造出1和0出来。

(注：纳米是衡量芯片的体积单位。一纳米是一米的十亿分之一。目前的芯片一般使用90纳米工艺制造。)

如果失效会怎样？

很难讲。如果替代晶体管的材料永远找不到，摩尔定律便会失效。如果替代材料出现了，那么类似摩尔定律的规律将仍然出现。

最好的替代材料是什么？

天知道？碳纳米管，硅纳米线晶体管，分子开关(molecular crossbars)，相态变化材料( phase change materials)，自旋电子(spintronics)目前都处于试验阶段。

尽管硅有局限性，但制造商与设计师们仍然喜欢这种材料。硅将继续出现在某些设备当中。

摩尔表示："我认为，硅技术仍然是制造复杂微结构及材料的基本方法。"

谁提出了摩尔定律？

加州理工学院的教授Carver Mead也参与了摩尔定律的提出。摩尔表示，20年来，他对人们称他为摩尔定律创始人的做法受之有愧。英特尔的前官员David House曾经推断说，晶体管的数量每18个月翻番。实际上，芯片的性能每隔18个月翻番一次。摩尔强调说，他从；从来没有说过18个月。

摩尔定律不适合于硬盘驱动器的容量或者其它设备之上。摩尔开玩笑的说："摩尔定律已经被应用于任何呈现指数级增长的东西上面，我很高兴因此而获得好评。"

翻番有何用途？

晶体管数量翻倍带来的好处可以总结为：更快，更小，更便宜。根据摩尔定律，芯片设计师的主要任务便是缩小晶体管的大小，然后让芯片能够容纳越多的晶体管。晶体管的增加可以让设计师为芯片添加更多的功能，比如3D显卡，从而节约成本。

晶体管的增加也能够让设计师将精力放在依靠芯片的总体性能上。由于新旧芯片的体积一一样，因此新款芯片的成本与旧款芯片一样。

另外，小的晶体管意味着电子不需要传得过远，从而提升了芯片的性能。

摩尔定律如何影响实际产品？

摩尔定律让生产找到了提升其产品性能的途径。18年前，"华尔街"这部电影里面的麦克尔道格拉斯拿的手机象一块砖，而现在，晶体管数量的增加让多功能手机得以出现，电视，7百万象素照相机，MP3 音乐播放器都能够融于小小的一只手机当中。

功能更加强大，价格更加便宜的芯片让软件开发商们得以开发出既时通讯，3D游戏以及网页浏览器这样的东西。

技术难点在哪里？

将电流弄进晶体管相当困难，晶体管会发热，这是一个问题。一些晶体管结构，譬如氧化栅极，仅有几个原子那么薄，因此很容易漏电。

硅的出路在何方？

趋势是将硅应用到新地方。未来几年，各种才起步的公司希望在墙壁上，家具中甚至野生动物身上嵌入传感器。微流体芯片(Microfluidics Chip)可以让医生用笔记本电脑获知许多病人的身体状况。

经济方面的影响有哪些？

仅有几个行业会受此影响。汽车制造商们已经表示将会改造汽车内部的茶托(cup holders )以及汽车的外形，因为汽车的引擎不会朝令夕改。

摩尔定律对于经济健康吗？

是也不是。专门衡量摩尔定律的一个规则叫做Rock定律。Rock定律说，芯片工厂的组装成本每四年会翻番。现在，新的组装工厂会耗资数十亿美元。出于成本原因，绝大多数的芯片公司现在并不拥有组装工厂。

华尔街的分析师，未来学家，甚至芯片企业的官员一直在表示，高昂的成本将终结或者减弱摩尔定律的使用。

摩尔还做了哪些别的预测？

摩尔还是预测过家用电脑以及电子表。 上个世纪70年代初，在电子学杂志的，摩尔还预测了"奥弗辛斯基效应应用电子标准内存"(Ovonics Unified Memory)。

并不是摩尔说的每样东西都变为了现实。他曾经预测说，现在的晶圆(wafers)直径会达到56英寸，现在的晶圆直径已经突破了12英寸。