什么是摩尔定律

摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出来的。其内容为：集成电路上可容纳的电晶体数目，约每隔24个月便会增加一倍；经常被引用的“18个月”是由英特尔首席执行官David House所说：预计18个月会将芯片的性能提高一倍（即更多的晶体管使其更快）。

尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪，摩尔定律仍应该被认为是观测或推测，而不是一个物理或自然法。预计定律将持续到至少2015年或2020年。然而，2010年国际半导体技术发展路线图的更新增长已经放缓在2013年年底，知友的时间里晶体管数量密度预计只会每三年翻一番。

 

1965年4月19日，《电子学》杂志（Electronics Magazine）第114页发表了摩尔（时任仙童半导体公司工程师）撰写的文章〈让集成电路填满更多的组件〉，文中预言半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每年增加一倍。

1975年，摩尔在IEEE国际电子组件大会上提交了一篇论文^[4]，根据当时的实际情况对摩尔定律进行了修正，把“每年增加一倍”改为“每两年增加一倍”，而现在普遍流行的说法是“每18个月增加一倍”。但1997年9月，摩尔在接受一次采访时声明，他从来没有说过“每18个月增加一倍”，而且SEMATECH路线图跟随24个月的周期。

大抵而言，若在相同面积的晶圆下生产同样规格的IC，随着制程技术的进步，每隔一年半，IC产出量就可增加一倍，换算为成本，即每隔一年半成本可降低五成，平均每年成本可降低三成多。就摩尔定律延伸，IC技术每隔一年半推进一个世代。

摩尔定律是简单评估半导体技术进展的经验法则，其重要的意义在于长期而言，IC制程技术是以一直线的方式向前推展，使得IC产品能持续降低成本，提升性能，增加功能。

1998年时，台积电董事长张忠谋曾表示，摩尔定律在过去30年相当有效，未来10到15年应依然适用。

但最新的一项研究发现，“摩尔定律”的时代将会退出，因为研究和实验室的成本需求十分高昂，而有财力投资在创建和维护芯片工厂的企业很少。而且制程也越来越接近半导体的物理极限，将会难以再缩小下去。

由于高纯硅的独特性，集成度越高，晶体管的价格越便宜，这样也就引出了摩尔定律的经济学效益，在20世纪60年代初，一个晶体管要10美元左右，但随着晶体管越来越小，直小到一根头发丝上可以放1000个晶体管时，每个晶体管的价格只有千分之一美分。据有关统计，按运算10万次乘法的价格算，IBM704计算机为85美分，IBM709降到17美分，而60年代中期IBM耗资50亿研制的IBM360系统计算机已变为3.0美分。 摩尔定律的定义归纳起来，主要有以下三种版本：　

1. 集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔18个月就翻一倍。
2. 微处理器的性能每隔18个月提高一倍，或价格下降一半。 　　
3. 用一个美元所能买到的计算机性能，每隔18个月翻两倍。 　　

以上几种说法中，以第一种说法最为普遍，第二、三两种说法涉及到价格因素，其实质是一样的。三种说法虽然各有千秋，但在一点上是共同的，即“翻倍”的周期都是18个月，至于翻倍的是集成电路芯片上所集成的“电路的数目”，是整个“计算机的性能”，还是“一个美元所能买到的性能”就见仁见智了。