積體電路設計
摩爾定律(Moore's law)
摩爾定律是這樣一個觀察:在成本一定的晶片上,能塞進的電晶體數量大約每兩年翻一倍。想像一個街區,每次你再去看它,房子都多了一倍,而租金卻紋絲不動——正是這種持續翻倍,讓你口袋裡的手機把 1960 年代佔滿整個房間的電腦遠遠甩在了身後。它講的是經濟與製造的趨勢,而不是像萬有引力那樣的自然定律。
英特爾共同創辦人戈登·摩爾在 1965 年的一篇雜誌文章裡,僅憑寥寥幾個資料點就勾勒出了這個規律,整個產業隨後把它當作要努力達成的路線圖,沿用了幾十年。每一次翻倍都來自把元件的特徵尺寸做得更小,於是電晶體同時變得更便宜、更快、更省電。1971 年的一顆晶片約有 2300 個電晶體,如今的處理器則有數百億個。隨著特徵尺寸逼近幾個原子的寬度,穿隧效應、漏電以及飛漲的晶圓廠成本接踵而來,這一步伐如今正在放緩。
摩爾 1965 年的原文其實預測的是每年翻一倍,他在 1975 年才修訂為每兩年翻一倍;而流行的「18 個月」版本,則出自英特爾高階主管大衛·豪斯,他把速度的提升也一併算了進來。別把摩爾定律(電晶體數量)和丹納德縮放定律(功率密度)搞混——後者在 2005 年前後失效,正是這一失效(而非摩爾定律本身),讓時脈停滯、整個產業轉向多核心。
又稱
另見