摩尔定律
——电子1002班 李 卓
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定 义
另一种说法
概 述
现 状
何为摩尔定律?
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:当价格不变时,积体电路上可容纳的电晶体数目,约每隔24个月(现在普遍流行的说法是“每18个月增加一倍”)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。
这一定律揭示了信息技术进步的速度。
另一种说法……
摩尔定律虽然以戈登·摩尔(Gordon Moore)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。
发展概述
1965年4月19日,《电子学》杂志(Electronics Magazine)第114页发表了摩尔(时任仙童半导体公司工程师)撰写的文章〈让集成电路填满更多的组件〉,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”。
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路线图跟随24个月的周期。
大抵而言,若在相同面积的晶圆下生产同样规格的IC,随着制程技术的进步,每隔一年半,IC产出量就可增加一倍,换算为成本,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。就摩尔定律延伸,IC技术每隔一年半推进一个世代。
摩尔定律是简单评估半导体技术进展的经验法则,其重要的意义在于长期而言,IC制程技术是以一直线的方式向前推展,使得IC产品能持续降低成本,提升性能,增加功能。
发展概述
完整表述
台积电董事长张忠谋曾表示,摩尔定律在过去30年相当有效,未来10到15年应依然适用。[来源请求]
但最新的一项研究发现,“摩尔定律”的时代将会退出,因为研究和实验室的成本需求十分高昂,而有财力投资在创建和维护芯片工厂的企业很少。[1]而且制程也越来越接近半导体的物理极限,将会难以再缩小下去。
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系统电脑已变为美分。
完整表述
到底什么是“摩尔定律”?归纳起来,主要有以下三种"版本":
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。
微处理器的性能每隔18个月提高一倍,或价格下降一半。
用一个美元所能买到的电脑性能,每隔18个月翻两番。
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
电脑处理器中晶体管数目的增长曲线
符合摩尔定律
——电子1002班 李 卓