维持摩尔定律的“动力”在哪里？什么动力，让整个产业持续创新?

“数据传输正是当今芯片中最耗能的环节，MAGNet采用了一系列新技术来协调并控制通过设备的信息流，从而最大限度地减少数据传输。”Bill Dally介绍称，MAGNet也是黄氏定律得以推动的例子之一。

另一方面，Bill Dally带领的英伟达研究团队也正在研究更快速的光链路取代现有IT系统内的电气链路。其中，一种名为“密集波分复用”的技术，有望在仅一毫米大小的芯片上实现Tb/s级别数据传输，是当前互连密度的十倍以上。

目前，英伟达的研究团队与哥伦比亚大学合作，探讨如何利用电信供应商在其核心网络中所采用的技术，通过一条光纤来传输数十路信号。

不过，市场虽然对黄氏定律给予肯定，但与摩尔定律相比，黄氏定律具体发展步调仍难以确定。黄氏定律所提到的运算处理能力，其实无法推而广之，适用于各种应用情境中。人工智能研究组织Open AI就表示，以典型的AI影像识别测试为例，虽然笼统来看，AI“性能”每年可增加一倍，但要如何对“性能”达成共识，仍然是一项挑战。

然而不得不提的是，虽然台积电确实很强大，但却开始“站队”美国，选择加入了近期美国组建的“半导体联盟”。明眼人都知道，美国成立这个联盟，不仅仅是为了提高当地的芯片制造水平，还有另外一个目的，就是继续针对我们国内的芯片事业。

由于美企技术在半导体行业占据了不可代替的地位，导致我们国内的芯片厂商，很难再得到外界的供应。比如说华为海思，正是因为得不到台积电的代工，才会陷入芯片短缺的处境，直到现在都没有恢复过来。

而这次台积电又站在美国那边，对于国内而言自然不是什么好消息，如果美国得到台积电最先进的技术，那么国产芯片的崛起就会变得更加被动。而且台积电本质上还是一家中企，不能为国产公司服务也就算了，还跑去与美国为伍，实在是让人愤懑不平!

总而言之，台积电在1nm制程芯片方面取得突破，对它自己而言肯定是有利的，但是对国内却无法产生任何帮助。既然台积电已经决定“站队”美国，那么我们国内要做的就是摆脱对它的依赖，让国产芯片实现真正的自主化和去美化。

芯片不断突破极限的发展就是在这个链条上的不同环节上不断地打破瓶颈。例如，自2005年至今，随着晶体管密度越来越大，晶体管电路逐渐接近性能极限，当晶体管越做越小时，就会产生电子等微观粒子通过量子隧道效应穿越位势垒的行为，使晶体管出现漏电现象。

工程师们正在努力地攻克这些瓶颈，他们创新性地突破了一些难题，但随着技术的不断发展，遇到的问题也会越来越复杂。

如在元器件方面，2020年12月17日，复旦大学微电子学院发布消息，该院周鹏教授团队针对具有重大需求的3—5纳米节点晶体管技术，验证了双层沟道厚度分别为0.6/1.2纳米的围栅多桥沟道晶体管(GAA，Gate All Around)，实现了高驱动电流和低泄漏电流的融合统一，为高性能低功耗电子器件的发展提供了新的技术途径。

据悉，GAA晶体管有望取代现在集成电路上使用的FinFET(鳍式场效应晶体管)，有望解决微缩提升性能难以为继的问题。韩国三星和台积电均已掌握了这一项技术，或将用在3纳米或2纳米芯片中。

而在芯片基材方面，哈尔滨工业大学韩杰才院士团队，与香港城市大学、美国麻省理工学院等单位合作，在金刚石单晶领域取得重大科研突破。相关研究成果“微纳金刚石单晶的超大均匀拉伸弹性”2021年1月在线发表于《科学》杂志。除了金刚石芯片之外，人们还在探索石墨烯作为芯片的基材。

再比如光刻机光源方面，清华大学及合作研究团队2月25日在《自然》上发表的论文展示了一种新型粒子加速器光源原理。《自然》

维持摩尔定律的“动力”在哪里

关于摩尔定律极限的问题，戈登·摩尔引用了史蒂芬·霍金在硅谷回答同样问题时的言论：“他提出了两个技术极限，即光的极限速度和物质的原子本质。我非常同意他的观点。我们目前已经很接近‘原子’极限(原子的直径在0.01纳米到0.1纳米之间)，而芯片的运行速度也越来越快，但离光速还很远。这两个都是最基本的自然法则，我们很难达到和超越这个极限。这也是未来几十年里工程师们需要接受的挑战。”

那么究竟是什么动力，让整个产业持续创新，共同推动技术逼近自然极限?

市场无疑是产业发展的原创动力——

3月1日国新办新闻发布会上，工业和信息化部党组成员、总工程师、新闻发言人田玉龙介绍，2020年我国集成电路销售收入达8848亿元，平均增长率达20%，为同期全球集成电路产业增速的3倍。

集成电路产业不仅“蛋糕”大，而且“未来可期”，甚至可能会有“弯道超车”的机会。

“5G通讯可能会带来新一波的需求，除5G通信本身的需求需要不同芯片，5G的应用也会带来新的需求，如物联网等。”周玉梅分析，“人工智能走向普及化也对适用于人工智能的芯片产生更多需求，人工智能与5G的叠加也可能衍生出更多的新应用，对于这些预判，业内认为集成电路仍旧会是一个蓬勃发展的产业。”

正是有了这样的预判，全球的资本才愿意继续追逐技术的创新，不断地往前推进。

那么，究竟摩尔定律到什么时候真正“失效”?戈登·摩尔也被无数次地问及这一问题。

他认为，现在还有其他技术蕴含的发展潜力可能会超过集成电路，例如纳米产品、石墨氮原子层等新材料等。他猜测当攻克某个技术难题付出的成本太高，技术创新本身意义不大，进一步缩小元件尺寸所需的设备的造价非常昂贵时，摩尔定律可能会逐步退出历史舞台。但人们消费电子产品的方式不会有很大变化。当人们的思路跟不上技术发展时，他们会选择停止追逐新功能，不会再追潮流每年购置新产品，而是把旧产品用上三五年，企业也会放缓发展新技术的脚步。