摩尔定律

图中電腦处理器中晶体管数目的增长曲线符合摩尔定律

摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出来的。其内容为：當價格不變時，積體电路上可容纳的電晶体数目，约每隔24个月（現在普遍流行的說法是「每18個月增加一倍」）便会增加一倍，性能也将提升一倍；或者说，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻两倍以上。^[1]这一定律揭示了信息技术进步的速度。

概述

1965年4月19日，《电子学》杂志（Electronics Magazine）第114页发表了摩尔（時任仙童半導體公司工程师）撰写的文章〈让集成电路填满更多的元件〉，文中预言半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每年增加一倍。

1975年，摩尔在IEEE的一次学术年会上提交了一篇论文，根据当时的实际情况对摩尔定律进行了修正，把“每年增加一倍”改为“每两年增加一倍”，而现在普遍流行的说法是“每18个月增加一倍”。但1997年9月，摩尔在接受一次采访时声明，他从来没有说过“每18个月增加一倍”，而且SEMATECH路線圖跟隨24個月的週期。

大抵而言，若在相同面積的晶圓下生產同樣規格的IC，隨著製程技術的進步，每隔一年半，IC產出量就可增加一倍，換算為成本，即每隔一年半成本可降低五成，平均每年成本可降低三成多。就摩爾定律延伸，IC技術每隔一年半推進一個世代。

摩爾定律是簡單評估半導體技術進展的經驗法則，其重要的意義在於長期而言，IC製程技術是以一直線的方式向前推展，使得IC產品能持續降低成本，提升性能，增加功能。

台積電董事長張忠謀曾表示，摩爾定律在過去30年相當有效，未來10到15年應依然適用。

但最新的一項研究發現，“摩爾定律”的時代將會結束，因為研究和實驗室的成本需求十分高昂，而有財力投資在建立和維護晶片工廠的企業很少。而且製程也越來越接近半導體的物理極限，將會難以再縮小下去。

由于高纯硅的独特性，集成度越高，晶体管的价格越便宜，这样也就引出了摩尔定律的经济学效益，在20世纪60年代初，一个晶体管要10美元左右，但随着晶体管越来越小，直小到一根头发丝上可以放1000个晶体管时，每个晶体管的价格只有千分之一美分。据有关统计，按运算10万次乘法的价格算，IBM704电脑为85美分，IBM709降到17美分，而60年代中期IBM耗资50亿研制的IBM360系统电脑已变为3.0美分。 到底什么是“摩爾定律”？归纳起来，主要有以下三种"版本"：　

1. 集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔18个月就翻一倍。
2. 微处理器的性能每隔18个月提高一倍，或价格下降一半。 　　
3. 用一个美元所能买到的电脑性能，每隔18个月翻两倍。 　　

以上几种说法中，以第一种说法最为普遍，第二、三两种说法涉及到价格因素，其实质是一样的。三种说法虽然各有千秋，但在一点上是共同的，即“翻倍”的周期都是18个月，至于翻倍的是集成电路芯片上所集成的“电路的数目”，是整个“计算机的性能”，还是“一个美元所能买到的性能”就见仁见智了

另一种说法

摩尔定律虽然以戈登·摩尔的名字命名，但最早提出摩尔定律相关内容的并非摩尔，而是加州理工学院的卡沃·米德（Carver Mead）教授。米德是最早关注到摩尔定律所提出的晶体管之类的产量增加，就会引起其价格下降现象的。米德指出，如果给定价格的电脑处理能力每两年提高一倍，那么这一价位的电脑处理装置同期就会降价一半。

外部連結

• 摩爾定律邁入40週年