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摩尔已逝,摩尔定律会终结吗?

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就在前天,这个时代最伟大的人之一——戈登 摩尔去世了,享年94岁。

戈登·摩尔(1929年1月3日-2023年3月24日)

戈登摩尔作为英特尔的三位联合创始人之一,出生于1929年,美国旧金山佩斯卡迪诺,是这个时代最著名的科学家,企业家,IT行业的神。

戈登 摩尔在1965年提出了著名的摩尔定律,在1968年和在仙童的同事罗伯特·诺伊斯,安迪·格鲁夫一起创办了英特尔公司,1987年将CEO的位置交给安迪·葛洛夫。1990年被布什总统授予“国家技术奖”, 2000年创办拥有50亿美元资产的基金会。2001年退休,退出Intel的董事会。

摩尔的生平

1929年,戈登摩尔出生在美国旧金山,旧金山这个华人最爱的美国城市,把它称为“金山”,它的英语名字叫做San Francisco。摩尔也是个学霸,获得了加州伯克利大学的化学学士学位,并在加州理工获得了物理化学博士学位,所以我们也可以称摩尔为 Doct Moore。 

1955年,晶体管的联合发明人威廉·肖克利 在硅谷创立肖克利半导体实验室,摩尔和集成电路的发明人罗伯特 诺伊斯一起加入肖克利半导体实验室。摩尔是以化学专家的身份加入到了肖克利实验室,主要从事半导体的理论研究。虽然在肖克利实验室的工作并不愉快,但是也是摩尔人生中最重要的一段时光。在肖克利实验室,他结识了人生中最重要的伙伴,罗伯特·诺伊斯、布兰克、拉斯特都是后来鼎鼎大名的人物。后来在诺伊斯的带领下,肖克利实验室八位重要的人员集体离职,也就是著名的八叛徒—罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce),戈登·摩尔(Gordon Moore),金·赫尔尼(Jean Hoerni),朱利亚斯·布兰克(Julius Blank),尤金·克莱纳(Eugene Kleiner),杰·拉斯特(Jay Last),谢尔顿·罗伯茨(Sheldon Roberts),维克多·格里尼克(Victor Grinnich)

1957年,八叛徒们手拿《华尔街日报》,按纽约股票栏目挨家挨户寻找合作伙伴,他们找了35家公司,但被拒绝了35次。最后,他们找到了一家地处美国纽约的摄影器材公司,这家公司名称为Fairchild,音译“费尔柴尔德”,意思就是“仙童”。已经60多岁的费尔柴尔德先生已经没有多少心情和动力了,他只提供了3600美元的种子基金,要求他们开发和生产商业半导体器件,并享有两年的购买特权。于是,“八叛徒”创办的企业被正式命名为仙童半导体公司。


1965年,摩尔发现出一个对后来计算机行业极为重大的定律,它发表在当年第35期《电子》杂志上,虽然只有3页纸的篇幅,但却是迄今为止半导体历史上最具意义的论文。在文章里,摩尔天才地预言说道,集成电路上能被集成的晶体管数目,将会以每18个月翻一番的速度稳定增长,并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔所做的这个预言,因后来集成电路的发展而得以证明,并在较长时期保持了它的有效性,被人誉为“摩尔定律”,成为新兴电子电脑产业的“第一定律”。
1968年,“八叛徒”中的最后两位诺伊斯和摩尔,带着当时还不出名的格罗夫脱离仙童公司自立门户,在加州维尔山的一幢旧楼中,英特尔成立了,新公司最初起的名字叫“摩尔——诺伊斯电子公司”。但是英文里Moore Noyce听起来与more noise(吵吵嚷嚷)非常相似,所以又改成了“英特尔”。“英特尔”(Intel)本来源自于英文单词“智慧”(Intelligence 的头部。同时又与英文的“集成电子”(Integrated Electronics)很相似,于是,这个简单却响亮的名字就这样诞生了!
1969年,英特尔推出自己的第一批产品——双极处理64位存储器芯片,代号为3101。第二年,又推出第一个大容量(256位)金属氧化物半导体存储器1101。1972年,又乘胜推出第一个容量为1KB的动态随机存储器1103,这种价廉物美的产品深受欢迎,供不应求,它的诞生正式宣告了磁芯存储器的灭亡,并最终成全了个人电脑革命。
1974年,在诺伊斯卸任之后,时任副总裁的摩尔正式登上了总裁和首席执行官的宝座,开始了英特尔腾飞的路程。作为技术出身的企业家,摩尔从不认为自己是公司的总裁,高高在上,并且他十分注重技术的转化,消除英特尔研究实验室和制造部门之间的瓶颈,加快了新产品从实验室向工厂、向市场的转化。
在存储芯片和日本企业竞争失败之后,摩尔决定把英特尔的研究方向调整到微处理器CPU方向,并获得了巨大的成功,这一决策,最终确立了英特尔今日在全球微处理器市场上的霸主地位。
1987年,摩尔将英特尔CEO的职位交给安迪·葛洛夫。
2001年,摩尔从英特尔退休,退出了英特尔董事会。
2023年3月24日,戈登·摩尔在夏威夷的家中去世,享年94岁
摩尔定律会终结吗?
摩尔定律和我们物理中的定律不太一样,它是戈登摩尔对集成电路发展的一种预测,并非一种固有的自然规律,这种预测在一定程度上揭示了信息技术的发展的速度。那么摩尔定律会终结吗?
摩尔定律:集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍。
这就预示着,最多每两年,集成电路的性能会翻一倍,同时价格也会降低一半。
在集成电路发明之后的很长一段时间内,都是按照摩尔定律预测的规律在飞速发展,芯片内的晶体管数量按照摩尔定律的预测,每两年翻一番,从早期4004中的2300个晶体管,发展到1997年PentiumII处理器上的7.5百万个,26年内增加了3200倍,如果按“每两年翻一番”的预测,26年中应包括13个翻番周期,每经过一个周期,芯片上集成的元件数应提高2n倍(0≤n≤12),因此到第13个周期即26年后元件数这与实际的增长倍数3200倍可以算是相当接近了。
但是,随着硅片上线路密度的增加,其复杂性和差错率也将呈指数增长,同时也使全面而彻底的芯片测试几乎成为不可能。一旦芯片上线条的宽度达到纳米(10^-9米)数量级时,相当于只有几个分子的大小,这种情况下材料的物理、化学性能将发生质的变化,致使采用现行工艺的半导体器件不能正常工作,摩尔定律也就要走到尽头。
物理学家加来道雄表示随着集成电路晶体管的规模越来越大,高温和漏电可能是限制摩尔定律继续演进的一个要素。
在近年的芯片技术发展中,虽然集成电路的晶体管数量依然在提高,集成电路的制程工艺也发展到了现在的5nm和3nm,但摩尔定律的速度也有了明显的下降,芯片技术的突破变得越来越难。
或许,将来会有更先进的集成电路技术出现,除了更为先进的光刻机技术,量子CPU会不会是一个突破?
让我们拭目以待。

来源:射频学堂
化学电路半导体电子芯片理论材料工厂
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-05-24
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硕士 学射频,就来射频学堂。
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