摩尔定律的支持与争论:摩尔定律仍然还存在吗?

2022-12-15  

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。

Gordon Moore(戈登·摩尔)在1965年提出“摩尔定律”。据报道称,1965年有一天摩尔离开硅晶体车间坐下来,拿了一把尺子和一张纸,画了个草图。纵轴代表不发展的芯片,横轴为时间,结果是很有规律的几何增长。这一发现发表在当年第35期《电子》杂志上,是他一生中最为重要的文章。这篇不经意之作也是迄今为止半导体历史上最具意义的论文。

在1965年提出“摩尔定律”之后,戈登·摩尔在1968年创办了Intel公司。又在1990年被布什总统授予“国家技术奖”。直到2001年退休,戈登·摩尔才退出了Intel的董事会。

戈登·摩尔回忆摩尔定律的发现时称,是因为在写一篇集成电路的文章时,发现一个芯片的容量会逐年递增。从60个元件扩展到64000个,每年翻番,而价格上则是相应的逐年递减,当时买一个元件的价格10年后可买一个集成芯片,这是一个长期推断。摩尔认为,工艺技术的进步使计算机性能保持几何级数增长。这种增长非常有规律。由于其可预见性和重要性就被正式定义为摩尔定律:微处理器芯片的电路密度,以及它潜在的计算能力,每隔一年翻番。

为了使摩尔定律更为准确,在摩尔定律发现后10年,1975年的时候,摩尔又做了一些修改。将翻番的时间从一年调整为两年。正是因为这个定律,“摩尔定律”带来的经济学效益,使其成了英特尔公司的发展指针。摩尔定律神奇地灵验了30多年,连摩尔自己也惊讶不已。

还记得吗,之前NVIDIA CEO黄仁勋表示,摩尔定律已死(为GPU价格上涨辩护),不过对此却有不同的看法。

AMD首席技术官Mark Papermaster在最近的一次峰会上发言驳斥了黄仁勋的说法,强调摩尔定律仍然存在。

"并不是说不会有令人兴奋的新晶体管技术......对我来说,非常非常清楚的是,我们要不断改进晶体管技术的进展,但它们更昂贵,所以你将不得不使用加速器,GPU加速,专门的功能......"Mark Papermaster补充解释AMD如何管理制造成本,芯片确实在变得更加复杂和昂贵,只是每个芯片公司都正在学习和适应这种现状。

根据Papermaster的说法,AMD已经预料到了价格上涨,并将其描述为该公司最近在其处理器和中改变芯片设计结构的一个主导因素。

两家截然不同的态度也是让人非常的费解:正在推动规避所谓的摩尔定律的"死亡",而NVIDIA似乎已经决定完全接受"摩尔定律已死"的理念。

作为半导体行业的黄金定律,摩尔定律一直指导着芯片开发。但是,随着芯片工艺的升级速度放缓,这一定律正受到质疑。

摩尔定律是由英特尔联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)在上世纪60年代提出,主要说的是芯片上的晶体管数量。摩尔称,芯片上的晶体管数量每隔一年就会翻一番,从而增强处理能力。要想增加芯片上的晶体管数量,晶体管必须做得更小,这就要求提高制造技术。

现在,两家最重要的美国半导体公司英特尔、英伟达,对芯片的发展速度和摩尔定律是否仍然适用产生了分歧。

英特尔CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)周二在一场公司发布会上表示,摩尔定律“依然有效”。但是,英伟达联合创始人兼CEO黄仁勋(Jensen Huang)上周则表示,摩尔定律已死。英伟达目前的市值是英特尔的三倍多。

“蛮力加晶体管的方法和摩尔定律的进步基本上已经走到了尽头。”黄仁勋上周在发布新产品时对投资者表示。

英特尔的算盘

这一分歧突显出了英特尔与其他美国半导体公司之间的策略差异。英特尔已承诺继续自主生产其部分芯片,而英伟达等公司则主要依赖美国以外的第三方代工厂制造芯片。

摩尔定律并不是哲学定律,更不是深奥的科学理论,它的本质其实就是一种经验之谈,是在1965年时,由美国人戈登·摩尔所提出的。

当时,戈登·摩尔还在仙童半导体公司担任研究开发实验室主任,这是一家行业领先的电子研究公司。

因此,美国著名的《电子学》杂志,便邀请戈登·摩尔为杂志的35周年专刊,撰写一篇具有跨时代意义的评论报告。

戈登·摩尔欣然接下邀请,并将目光放到了集成电路与元件的关系上,还早早地把题目定为“让集成电路填满更多的元件”。

然而,在撰写该题目时,戈登·摩尔却有了一个惊人的发现,那就是:

“每个新芯片大体上包含其前任两倍的容量,而每个芯片的产生都是在前一个芯片产生后的18-24个月内。”

由此,戈登·摩尔在这篇讨论中,加入了该理论的研究,进而演变成了后世所说的“摩尔定律”。

摩尔定律在历经数代演变后,也逐渐演变成了三种不同研究:

1、集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一番;

2、微处理器的性能每隔18个月提高一倍,而价格下降一半;

3、用一美元所能买到的计算机性能,每隔18个月翻两番。

而这三种研究,也就共同组成了人们今天所说的“”。

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