摩爾定律還能存活多久？計算機芯片已達物理極限

　　《紐約時(shí)報》表示，技術(shù)專(zhuān)家現在認為，新一代芯片的問(wèn)世會(huì )更慢，兩代芯片之間的間隔將延長(cháng)至2.5-3年。他們擔心，到2020年代中期，屆時(shí)僅由數個(gè)分子構成的晶體管將無(wú)法可靠地工作。除非有新的技術(shù)突破問(wèn)世，摩爾定律時(shí)代將告終結。

　　博通首席技術(shù)官亨利·薩繆里(Henry Samueli)在談到摩爾定律時(shí)說(shuō)，“它頭發(fā)已經(jīng)花白，已經(jīng)年老了。摩爾定律尚未死亡，但即將退休?！?/p>

　　1995年，摩爾將晶體管數量翻番的時(shí)間修改為2年。他認為摩爾定律能在如此長(cháng)時(shí)間內有效是了不起的，最近在紀念摩爾定律問(wèn)世50周年的一次會(huì )議上表示，“最初時(shí)考慮它的有效時(shí)間是10年，我認為這已經(jīng)夠長(cháng)了?！?/p>

　　但一個(gè)問(wèn)題是，一旦不斷提高的速度、不斷降低的能耗需求和更低的價(jià)格這一組合無(wú)法持續下去，會(huì )出現什么情況?

　　英特爾前電子工程師羅伯特·科威爾(Robert P. Colwell)說(shuō)，出現這種情況的影響遠不僅僅局限于計算機產(chǎn)業(yè)?？仆栐谟⑻貭栐撠燁I(lǐng)導奔騰芯片的設計。

　　科威爾說(shuō)，“以汽車(chē)產(chǎn)業(yè)為例。過(guò)去30年推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新的是摩爾定律?！逼?chē)產(chǎn)業(yè)在引擎控制器、防抱死剎車(chē)、導航、娛樂(lè )和安全系統方面的大多數創(chuàng )新都來(lái)自?xún)r(jià)格越來(lái)越低的半導體。

　　硅谷卻沒(méi)有這種擔憂(yōu)。過(guò)去30多年來(lái)，計算產(chǎn)業(yè)一直聲稱(chēng)計算速度會(huì )更快，容量會(huì )更高，價(jià)格會(huì )更低。這被描述為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，甚至是奇點(diǎn)(即計算機的處理能力將超過(guò)人的智能)。

　　物理極限

　　芯片是由金屬連線(xiàn)和基于半導體材料的晶體管組成的。最先進(jìn)晶體管和連線(xiàn)的寬度小于光的波長(cháng)，最先進(jìn)電子開(kāi)關(guān)的尺寸小于生物病毒。

　　芯片采用光刻工藝制造。自1950年代末被發(fā)明以來(lái)，光刻工藝一直在不斷發(fā)展。目前，芯片光刻工藝已經(jīng)發(fā)展到使用紫外激光。

　　由于元器件和連線(xiàn)的尺寸已經(jīng)縮小到只有幾個(gè)分子大小，工程師在芯片設計中采用了計算機模擬技術(shù)。設計自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商Mentor Graphics首席執行官瓦爾登·萊因(Walden C. Rhines)表示，“這是在戲耍物理學(xué)?！?/p>