摩尔定律死不死，真的重要吗？为何半导体行业行业要为此争论不休？
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英国广播公司《科学焦点杂志》网站5月22日刊登了题为《什么是摩尔定律?如今是否仍然适用?》的文章，摘要如下：
摩尔定律是什么?
摩尔定律是美国英特尔公司创始人之一戈登·摩尔提出的理论。这一理论最早出现在发表于1965年的一篇论文中。
计算机领域的知名专家、英国曼彻斯特大学计算机工程学教授斯蒂芬·弗伯说：“摩尔发现，可以在集成电路上装配的晶体管的数量每两年左右就会增加一倍。他预言这种指数级增长过程将持续10年，也就是一直持续到1975年。”
弗伯说：“摩尔定律实现的主要方式是让晶体管变小。较小的晶体管速度更快，能效更高，(直到最近)也更便宜，因此这是一种全方位的胜利。人们会把摩尔定律与计算机性能随时间推移而增强的定律相混淆，但实际上摩尔定律讲的只是芯片上的晶体管数量。”
从原则上讲，摩尔定律听起来很合理，直到你做做相关的算术题。如果芯片上的晶体管数量确实遵循摩尔定律每两年翻一番，那就相当于晶体管数量每20年就达到之前的1000多倍，每40年就达到100多万倍。
这可能看上去是一个巨大的飞跃，但发展趋势实际上超出了这个预期。1983年，弗伯和英国计算机科学家索菲·威尔逊设计了一种被称为ARM1的处理器。它实质上是现代处理器的鼻祖，为我们现在所拥有的一切奠定了基础。
ARM1处理器拥有2.5万个晶体管。虽然从理论上讲这听起来很多，但苹果公司2022年推出的M1 Ultra处理器的晶体管数量却高达1140亿个。使用M1 Ultra处理器的是名为Mac Studio的小型台式电脑。
为什么摩尔定律很重要?
说一种已有近60年历史的理论仍然适用也许听起来有些奇怪，尤其是在瞬息万变的现代技术世界中。然而，这一理论改变了消费技术的发展方式。
弗伯说：“半个世纪以来，摩尔定律一直是半导体行业发展背后的驱动力，它带来了计算机、手机、互联网等需要的技术。现代世界的很大一部分之所以成为可能，完全是因为摩尔定律及其对相关行业发展规划产生的影响。”
如果我们走到了摩尔定律不再适用的地步，以下问题将浮出水面：接下来适用什么定律?处理和计算能力的世界将迎来一个模棱两可的阶段。
“Moore’s Law： Alive and Well(摩尔定律活得很好)。”日前，英特尔CEO帕特·基辛格再次公开表示。
但前不久，英伟达CEO黄仁勋还在向外界传递摩尔定律已“死”的观点。黄仁勋说道：“今天一个12英寸晶圆的价格不是贵了一点，而是贵了超级多。摩尔定律死了，它结束了，结束得很彻底。芯片价格会随时间降低的故事已经是过去时了。计算已经不再是个芯片问题，是软件和芯片共同的问题。”
英特尔与英伟达之间关于摩尔定律的“生死”之争，再度将该定律的“生命年限”问题推至风口浪尖上。多位半导体业内人士对《中国经营报》表示，黄仁勋与基辛格可能都没有对，也都没有错，他们争的并非字面上的摩尔定律，而是未来半导体行业模式。
摩尔定律不是一条物理定律，而是戈登·摩尔早期通过观察发现的行业发展规律。
1965年，时任仙童半导体公司研究开发实验室主任的戈登·摩尔为《电子学》杂志写了一篇观察评论报告，在报告中摩尔提到，工程师可以不断缩小晶体管的体积，芯片中的晶体管和电阻器的数量每18个月左右会翻番，半导体的性能与容量将以指数级增长，并且这种增长趋势将继续延续下去。他的这种预测，被称为“摩尔定律”。1975年，摩尔修正摩尔定律，提出每隔24个月晶体管的数量将翻番。
2015年，摩尔定律欢庆50周年，摩尔本人在接受IEEE期刊Spectrum专访中透露，当年他在发表摩尔定律的文章时，只是想分享趋势观察，没想到该理论后来变成半导体产业发展的定律。
在最初的40年里，晶体管数量的增长得益于制程工艺的创新，与摩尔定律一直保持着“默契”。 以CPU为例 ，从早年的180纳米到后来的130纳米再到90、65、45、32、28 纳米。在摩尔定律的指导下，英特尔1971年对外公布了世界第一个微处理器4004，宣告了“一个集成电子新纪元已经来临”。1974年，又推出了微处理器8080。“8080”被当时业内人士称赞为有史以来最成功的微处理器之一，也正是从8080开始，个人电脑开始在全世界范围内流行起来。
许多人，包括摩尔本人在内都没有意料到摩尔定律生命力竟如此持久。摩尔曾坦言，摩尔定律不会一成不变地永远继续下去，大约还有10~15年就会发生变化。“任何以指数增加的物理量都预示着灾难。要知道，这时就接近某种极限了。你总不能超越某种重要的极限。”
独立国际策略研究员陈佳对记者表示，当时，电脑处理器性能与时间存在线性关系;又因当时全球处理器市场被寡头垄断，导致其价格与时间也存在线性关系。在摩尔定律提出来的五十年间，全球半导体行业从未跳出来这个线性关系。
虽然在过去数十年，摩尔定律一直在影响着半导体产业的发展，但也伴随着争议，“摩尔定律已死”的说法近十年的时间里从未间断过。
摩尔定律指的是尺寸在逐年变小的同时，芯片上集成的晶体管数量越来越多，性能也越来越强，在这个过程中，一直遵循着摩尔定律推进。如果将其置入到实际消费市场中，就体现为大概每隔两年，新发布的手机或者电脑等电子产品，性能会远比前代的产品高出不少。
然而进入21世纪后，单纯依靠缩小尺寸的做法正走向穷途末路。不过，摩尔定律总能抓住一些“救命稻草”。在90纳米时代，应变硅技术问世。在45纳米时代，一种能提高晶体管电容的新材料推出。在22纳米时代，三栅极晶体管使芯片性能变得更强大。
但值得注意的是，摩尔定律还被附加了经济色彩。除了性能之外，成本/价格的同时下降也被视作参考标准。按照摩尔定律，芯片被要求在18~24个月的时间里，“既让性能翻一倍，又让价格降一倍”。
聊到摩尔定律，我们首先要了解这个定律的提出者——戈登·摩尔，摩尔定律的名字本身也是取自他的名字。戈登·摩尔在提出摩尔定律时是仙童半导体研究所的负责人，后来他有了另一个身份：英特尔的联合创始人。
仙童半导体研究所，作为硅谷上世纪最著名的半导体研究所，从中走出来的人影响着今后数十年的半导体领域发展，可以说没有仙童半导体，我们现在所熟知的一切或许都要晚上十年甚至二十年才能面世。
从仙童半导体在走出来的员工，先后成立了AMD、英特尔、赛灵思等你耳熟能详的企业，都由仙童半导体离职员工创立，而与仙童半导体有渊源的半导体企业超过百家，这样一家顶级半导体研究所的负责人，戈登·摩尔毫无疑问就是当时半导体领域的领头人之一。
摩尔定律其实是一整篇论文所浓缩而成的一句话，在刚刚发布时是：“集成电路芯片可容纳的晶体管数量，每隔12个月便会增加一倍，微处理器的性能提高一倍，或价格下降一半”。或许这与大家常看到的版本不同，实际上，在后续的时间里摩尔定律经过了数次的修改，将时间从12个月改为18-24个月，也就是目前最常见的版本。
在接下来的数十年时间里，摩尔定律都成为半导体领域的核心定律之一，一直引领着半导体领域的发展与进步。或许有人疑惑，不就是一句对未来发展的预测吗?为何能够有如此重要的作用?
很多人可能误以为摩尔定律里还有什么物理定律或是研究思路，实际上都没有，仅仅是戈登·摩尔基于当时的半导体领域发展，对未来半导体芯片发展所做出的一个预测。虽然仅仅是一个预测，但是这个预测是戈登·摩尔说出来的，作为当时的半导体领军人物，从业者下意识的相信并跟随这一定律。
“我知道大家都在争论‘摩尔定律’(Moore’s Law)是否死了?答案是 No!”
北京时间9月28日凌晨，Intel Innovation 2022开幕活动上，英特尔现任CEO帕特·基辛格(Pat Gelsinger)声嘶力竭地表示，“摩尔定律”没有死，它还活得好好的(Alive and Well)。
然而一周前，英伟达(NVIDIA)创始人兼CEO黄仁勋却表达截然相反的观点。黄仁勋表示，以类似成本实现两倍业绩预期对于芯片行业来说已成为过去，“摩尔定律已经死了。”
两家芯片巨头将“摩尔定律”的争论和分歧的热度带到了最高点。毕竟，除了英特尔还保持最后的“倔强”外，更多的人都认为“摩尔定律”已不再适用于当下。
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