摩爾定律50歲了，但未必?fù)蔚玫?0

　　摩爾定律本周日就將迎來50歲生日，但它或許撐不到60歲。

　　摩爾定律的大致內(nèi)容是：計算機的計算性能或芯片上的晶體管數(shù)量大約每過兩年就會翻一番。自從英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾(GordonMoore)1965年首次在《電子學(xué)雜志》(ElectronicsMagazine)的一篇論文中公布這一定律以來，整個科技進(jìn)程都在沿著它的預(yù)測前進(jìn)。

　　芯片行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展已經(jīng)給計算行業(yè)帶來了直接利益：每一代芯片的體積都比上一代更小，而性能至少與上一代持平，價格也更加便宜。2015年的英特爾芯片擁有數(shù)十億個晶體管，而摩爾發(fā)布論文時預(yù)計1975年將有6.5萬個晶體管。

　　然而，芯片生產(chǎn)總歸要受制于物理極限，而英特爾這樣的公司正在逐漸接近這一極限。就連摩爾本人也在2010年接受采訪時表達(dá)了同樣的觀點。他說，一旦晶體管的體積小到原子那么大，就不可能再小了。到那時，提升計算性能的唯一辦法就是調(diào)轉(zhuǎn)方向，增大芯片體積，所以成本也必然增加。

　　沒有多少人比英特爾CFO斯塔西·史密斯(StacySmith)更清楚這一狀況，他的工作就是確保英特爾的工程師繼續(xù)保持摩爾定律的有效性。他在該公司周二發(fā)布財報后接受了Re/code的采訪，并表示英特爾目前只能提前展望未來幾代芯片制造技術(shù)。他不愿多談之后的情況。

　　“摩爾定律是一種經(jīng)濟學(xué)觀察，而不是物理學(xué)觀察?！笔访芩拐f，“摩爾發(fā)現(xiàn)，晶體管的單位成本會隨著時間的推移而下降，使得我們可以借此提升性能?！?/p>

　　曾幾何時，芯片小型化的趨勢似乎永無止境，但現(xiàn)在看來，這種物理極限將會給英特爾造成煩惱。截至上一季度末，該公司有半數(shù)的芯片出貨量都采用了新的14納米工藝，取代了之前的22納米工藝。

　　1納米等于十億分之一米，從紙面上看，一個英文句號的尺寸大約就相當(dāng)于100萬納米。14納米的物體體積小于常見的病毒細(xì)胞，基本與常見細(xì)菌的外細(xì)胞壁厚度相仿。

　　史密斯表示，展望未來，英特爾可以實現(xiàn)10納米工藝，但他也表現(xiàn)得很謹(jǐn)慎，不肯預(yù)測具體的時間。倘若按照常規(guī)的計劃，英特爾可能會在明年末的某個時間開始生產(chǎn)10納米芯片。

　　英特爾還在“提前展望”7納米技術(shù)?！拔覀兛梢钥吹?納米，但這種提前展望表明，我們?nèi)匀豢梢园凑找酝奶嵘俣壤^續(xù)降低晶體管的成本?！笔访芩拐f。史密斯同樣沒有透露具體時間，但按照以往的慣例，該公司可能會在2018年的某個時候推出7納米工藝芯片。

　　在此之后，前景可能就會模糊。下一個里程碑將是5納米，按照之前的規(guī)律，大概會在2020年末實現(xiàn)。(5納米相當(dāng)于一個DNA鏈的尺寸)。按照常規(guī)的2年產(chǎn)品周期計算，大約要等到2022年。很多人了解相關(guān)技術(shù)的人都給出了類似的時間預(yù)測，那時距離摩爾定律60歲還有3年時間，而摩爾定律也將會達(dá)到它的邏輯極限。

　　談到這里，史密斯提到了英特爾CEO科再奇(BrianKrzanich)，他說：“布萊恩會說，從7納米縮小到5納米將變得更加困難，能達(dá)到這一水平的人將越來越少?！?/p>

　　英特爾會怎樣應(yīng)對?他并沒有明說，但這并不意味著英特爾沒有制定長期計劃。畢竟，該公司僅去年的研發(fā)成本就高達(dá)115億美元，高于2012年的101億美元，而且額外付出了100億美元的資本開支。很少有人能夠跟上英特爾的步伐。10年前，擁有尖端芯片生產(chǎn)能力的企業(yè)有18家，今天僅剩4家，包括英特爾、三星、GlobalFoundries和臺積電。

　　但世界科學(xué)家永遠(yuǎn)都懷有希望：世界各地的研究人員已經(jīng)證明，晶體管的體積可以降至3納米甚至1納米。2012年，澳大利亞的一個團隊就用一個磷原子制作了一個晶體管。但這些都是在嚴(yán)格的實驗室環(huán)境中實現(xiàn)的，遠(yuǎn)未達(dá)到量產(chǎn)的水平。

　　另外還有其他一些材料可以取代硅來制作芯片：曾經(jīng)有人提到過硅鍺和純鍺，甚至是石墨。

　　英特爾尚未透露如何突破5納米。該公司曾經(jīng)多次透露，一項名為“遠(yuǎn)紫外光刻”(Extreme UltraVioletLithography)的技術(shù)或許可以實現(xiàn)這一目標(biāo)。但該技術(shù)價格昂貴、工藝復(fù)雜，只能在真空環(huán)境中進(jìn)行。

　　英特爾曾經(jīng)多次證明，有關(guān)摩爾定律將會終結(jié)的預(yù)言并不正確。但今后要繼續(xù)做到這一點，卻并非易事。