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到底什么是摩爾定律?

最新更新時間:2015-05-07來源: EEWORLD編譯關(guān)鍵字:摩爾定律  半導(dǎo)體 手機(jī)看文章 掃描二維碼
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——紀(jì)念摩爾定律50周年

   摩爾定律的發(fā)展趨勢更多的是需要集體的力量,而不僅僅是依靠其具備的自然規(guī)律。
 
    什么是摩爾定律?想簡單地去定義它是很困難的。縱觀摩爾定律的發(fā)展歷程,事實(shí)也在不斷地證明其正確性。
 
 
    同時,未來主義者和經(jīng)濟(jì)學(xué)家又把它從集成電路領(lǐng)域應(yīng)用到其他方面,例如太陽能和剃刀技術(shù)。
 
    實(shí)際上,如果摩爾定律經(jīng)不起反復(fù)不斷的考驗(yàn),那么人們也沒有必要紀(jì)念摩爾定律五十周年。
 
    更深層的問題是:摩爾定律到底是什么?在可接受的范圍內(nèi)簡單地理解,摩爾定律并不屬于自然規(guī)律的范疇。
 
    就像歷史學(xué)家David Brock在一本祝賀其40周年的書中寫的那樣:“摩爾定律不可能自發(fā)形成。”
 
    打個比方,如果全球經(jīng)濟(jì)崩潰或者微處理器領(lǐng)域嚴(yán)重衰退,各個公司就不會有足夠的經(jīng)費(fèi)和興趣來推動摩爾定律發(fā)展。
 
    當(dāng)然,摩爾定律和自然規(guī)律之間有著千絲萬縷的聯(lián)系。芯片領(lǐng)域所有事物的物理性狀,例如硅、二氧化硅、鋁、銅、光化學(xué)防腐、展開劑、電漿、酸蝕刻、光刻面具技術(shù)等,對工程師推動摩爾定律的發(fā)展至關(guān)重要。
 
    一些作家,其中最知名是《Wired》雜志編輯Kevin Kelly,他認(rèn)為摩爾定律在微電子材料領(lǐng)域是天生就成立的。據(jù)此觀點(diǎn),我們?nèi)祟惔龠M(jìn)其發(fā)展的能力微乎其微,甚至延緩它前進(jìn)的腳步也是妄想。
 
    但Brock卻持反對的觀點(diǎn),他認(rèn)為摩爾定律更像是美國國會通過的一部法律。我們可以大致地認(rèn)為,半導(dǎo)體工業(yè)的領(lǐng)頭羊認(rèn)同摩爾定律,或者說就是他們自己“創(chuàng)造”出了摩爾定律。原因是它能協(xié)調(diào)行業(yè)內(nèi)的運(yùn)行機(jī)制。
 
    這樣的界定是有道理的,因?yàn)榘雽?dǎo)體制造業(yè)充滿相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜性。每一個改變,相關(guān)企業(yè)不僅從工具到材料方面都會受到影響,而且還會對其上下游不同產(chǎn)業(yè)鏈形成震動。
 
    正因?yàn)槠鋸?fù)雜性,任何過程的改變必須在芯片更新?lián)Q代之前就早早制定合理的計劃。
 
    這樣的合作形式超越了會議室和工廠,并漸漸轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室里的長期研究項(xiàng)目中。從1965年起,微電子生產(chǎn)商內(nèi)部的長期研究項(xiàng)目就已經(jīng)逐漸減少。
 
    事實(shí)上,摩爾不管在快捷半導(dǎo)體公司還是在Intel公司時,都引領(lǐng)著這樣的趨勢。公司內(nèi)部的基礎(chǔ)研究形式受到徹底的顛覆,從理性和感性的角度分析,兩家公司自主的研究室也相繼被關(guān)閉。對工廠來說,它們可以在一個月而不是數(shù)年內(nèi),改變產(chǎn)品的研究方向。
 
    特別是早些年,Intel公司削減耗時長的基礎(chǔ)研究,轉(zhuǎn)為同IBM 和RCA等公司合作。從某種程度上說,Intel公司從中受益匪淺。其模式的成功,促進(jìn)了半導(dǎo)體行業(yè)其他公司把進(jìn)行長期研究的負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)嫁給設(shè)備供應(yīng)商、大學(xué)、企業(yè)聯(lián)合會,、基金會以及州或者聯(lián)邦政府。
 
    因此,半導(dǎo)體制造業(yè)的創(chuàng)新得以分布到更多相關(guān)的組織中,但是它們都相互有所保留。
 
    據(jù)此,一些項(xiàng)目甚至需要其研究者在不知道其他人具體工作內(nèi)容的情況下,還要了解其最終的目標(biāo)。從理論上說,摩爾定律就是這樣的終極目標(biāo)。
 
    如今,珍藏在國際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖組織中的摩爾定律,幾乎成為芯片制造行業(yè)所有方面的參考標(biāo)準(zhǔn)。 所有公司、機(jī)構(gòu)或者大學(xué)都致力于追趕摩爾定律。
 
    雖然大多數(shù)人只和摩爾定律有一點(diǎn)甚至是間接的聯(lián)系,但是從理論上說,摩爾定律是全人類的紐帶。在我們的日常生活當(dāng)中,摩爾定律并不是空洞的,它無可爭辯的實(shí)際存在著。
 
    擁有大量機(jī)構(gòu)的半導(dǎo)體制造企業(yè)的CEO或國際科技領(lǐng)袖級企業(yè)的項(xiàng)目管理者,都緊緊地和摩爾定律綁在了一起。因?yàn)樗麄兿嘈牌浜献髡吆透偁帉κ侄继幱谀柖傻淖饔梅秶隆?/span>
 
    不管是微電子產(chǎn)業(yè)的制造商還是消費(fèi)者,都需要他們采取必要的措施來保持摩爾定律的發(fā)展勢頭。然而,現(xiàn)實(shí)是摩爾定律卻處于主導(dǎo)地位。
 
    在這層意義上,摩爾定律和經(jīng)濟(jì)學(xué)家所說的關(guān)于人類行為習(xí)慣的經(jīng)驗(yàn)定律極其相似,就比如眾所周知的供求規(guī)律。
 
    因材料的限制,經(jīng)濟(jì)規(guī)律同樣適用于摩爾定律。一些原料很稀有或者制造成本高昂,但是在個人或群體的無意識偏好里,對它們的需求依然保持上升的趨勢。
 
    可是,這些規(guī)律同樣受特定人群和機(jī)構(gòu)有意識的影響。比如說公司的董事長,財政部官員,中央銀行等等。同樣,材料工藝的限制會阻礙人們繼續(xù)縮小商用集成電路的進(jìn)程。
 
    大到消費(fèi)者的集體需求,小到個人商業(yè)周期的循環(huán)過程,都是促進(jìn)社會化大規(guī)模生產(chǎn)的重要原因。
 
    社會學(xué)家Donald Mac Kenzie認(rèn)為經(jīng)濟(jì)不是記錄儀而是發(fā)動機(jī)。經(jīng)濟(jì)情況不是脫離經(jīng)濟(jì)學(xué)家后,人們進(jìn)行交易的簡單記錄。而是在經(jīng)濟(jì)學(xué)家的積極作用下,所產(chǎn)生的優(yōu)良環(huán)境。摩爾定律具有同樣的作用,實(shí)際上,它已經(jīng)被證明是持久推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力之一。

關(guān)于作者
 
    Cyrus Mody是休斯頓萊斯大學(xué)的歷史學(xué)副教授,他正忙于一本名叫《The Long Arm of Moore’s Law: Microelectronics and American Science》的書。書中涉及摩爾定律在政府、學(xué)界、工業(yè)界等方面,對研究方向和研究政策的影響。
 
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