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摩尔定律还有下一个40年吗

2005-03-22 08:49:28 来源:eNews
1965年4月,《电子学》杂志(Electronics)刊登了高登摩尔(Gordon Moore)撰写的一篇4页文章。高登摩尔当时是飞兆半导体公司(Fairchild Semiconductor)研发部门的主管。这位工程师报告说,他的实验室通过将50只晶体管和电阻器蚀刻在一张芯片表面,制成一个电子线路。   摩尔说,到1975年,就可能将6.5万只这样的零件密植在一张芯片上,制成高度复杂的集成电路。   当时集成电路问世才6年,摩尔的预测听起来像是科幻小说。但那篇文章的核心预测(即每个芯片可集成的零件差不多每年可增加一倍)被证明是正确的。尽管当今这一技术进步的周期更接近18个月,但“摩尔定律”(Moore’s Law)依然有效。   目前最先进的集成电路含有17亿个晶体管。   摩尔的预言不仅对他本人,而且对整个社会而言都是意义深远的。后来摩尔与他人共同成立了英特尔公司,并通过他所开创的技术创造了数十亿美元的财富。   如果按照旧有方式制造电路,即将晶体管、电阻器和电容器安装在电路板上,那么个人电脑、移动电话、基因研究和计算机辅助设计都不可能问世。   劳动生产率的提高及其所推动的经济增长,都要归功于这类技术创新。如同技术专家一样,经济学家和决策者们也都在探讨摩尔定律的未来。 在那篇著名文章发表40周年前夕,摩尔先生却对巨额财富和“技术先知”称号处之泰然。   “当时我并未指望我的预言会特别准确,”这位76岁的亿万富翁承认。他在加利福尼亚的硅谷和夏威夷两地居住。   他承认,当他的朋友,加州理工学院教授卡弗米德(Carver Mead )在70年代早期提出“摩尔定律”这一说法时,他深感难为情:“在长达20年的时间中,我无法说出这个名称。”   英特尔公司现任首席执行官克里格贝瑞特(Craig Barrett)也是摩尔定律的信奉者之一,确信该定律在未来很多年仍将成立。   但怀疑人士指出,晶体管(作为集成电路基本构件的开关)尺寸已经很小,再也无法正常工作。   今天,集成电路各零件的尺寸已经不足1微米,即不到人类头发直径的1/100,以至于在晶体管关闭时,电流仍能通过。   这不仅会导致芯片耗电过多、产生多余热量,而且已经开始危及计算机电路的二进制基本运算机制。   摩尔并未假装自己对未来40年的发展趋势有任何独特见解:“我每一次预见未来2或3代后的芯片,都会看到像是根本性的障碍。”   然而,如果摩尔定律确实寿终正寝,将会有什么经济影响?   麻省理工学院斯隆(Sloan)管理学院教授埃里克布莱恩约福森(Erik Brynjolfsson)指出,企业利用信息技术取得进步成果需要数年时间。   “假设摩尔定律明天就失效,我们仍可利用现有技术成果在5到10年时间内提高劳动生产率。”他说。 加州理工学院高登和贝蒂(Gordon Betty Moore)基金荣誉教授卡弗米德认为,按摩尔定律产生的计算能力,阻碍了软件和系统构造等其他领域的创新。   他说:“我们尚未开始利用这种技术的潜力。就算我们不再减小晶体管的体积,我们在现有技术基础上还有50年创新空间。”   目前,其他IT领域的工程师正在以指数级速度推进技术创新。比如,存储技术(应用于从iPod到企业数据库等各类产品中)的发展速度,已经使摩尔定律相形见绌。 此外,网络设备制造商3Com公司的创始人罗伯特麦特卡夫也提出了“麦特卡夫定律” (Metcalfe’s Law)。该定律指出,网络的有用性(价值)等于网络用户数的平方数。   根据这一观点,增加网络和其他通讯技术的接入用户数量,将获得巨大效益。原始的计算能力并非一切。   然而,这并非否定摩尔的先见之明,也并非否定芯片设计领域取得的巨大成就。40年来,芯片制造商按摩尔预见的发展路径取得技术进步。正如摩尔本人所说:“摩尔定律违反了墨菲法则(Murphy’s Law)。”(编者按:“墨菲法则”认为可能出错的事终将出错。)
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