Page 123 - 信息的脉络

·第三部分·
AMD、英伟达制造的芯片中集成了几十亿个晶体管。很快芯片就可以存储 1000 亿
位，这比整个银河系中的星星都要多。
正如摩尔所预测的那样，在 50 多年的时间里，设计师和制造商一直在制造尺
寸更小、运行速度更快、功耗更低的芯片。现在所生产的晶体管的尺寸计划小到

了极致，晶体管闸极绝缘层的厚度只有几个原子大小。晶体管并不是一个完美的
开关，甚至在关闭状态时还会泄露一部分电流。随着晶体管尺寸的减少，如果继
续降低电压，泄露的电流就会呈指数级增加。为了把电流泄露控制在一定的范围内，
尺寸缩小到一定程度后，就不能再降低电压。

如今，摩尔定律已经持续了 50 多年，他现在可能终于耗尽了动力，原子的极
限就在眼前。晶体管已经缩小到了不到 100 个原子大小了，每个芯片上有数十亿
个晶体管。现在地球上运行着数万亿个芯片，这意味着有 10 的 21 次方的数量级
的晶体管在工作。他们现在的量级相当于地球上沙粒的数量。

回顾摩尔首次注意到这个定律以来的半个世纪，令人瞩目的是这种进展是多
么稳定。没有加速、没有下降和停顿。战争和衰退、繁荣与萧条似乎对摩尔定律
都没有影响。此外，正如库兹韦尔后来指出的那样，摩尔在硅芯片方面的定律被

证明是源自前几年的真空管和机械继电器的一种进展，而非一种飞跃。英特尔著
名的“滴答”（Tick-Tock）企业战略对此进行了概括：“Tick”是每隔一年发布
一个新芯片，“Tock”是在间隔的这一年里对设计进行了调整，为下一次发布做
准备。摩尔定律成为行业发展的方向。戈登摩尔在 1976 年的讲话中这样说道：

这是半导体行业所研发的降低成本的设备的核心。我们把一种具有给定复杂
性的产品投入生产；我们努力改进工艺，消除缺陷。我们逐渐将产量提升到更高
的水平。然后，我们利用所有的改进来设计一个更复杂的产品，并投入生产。我

们的产品的复杂性随着时间的推移呈指数级增长。

当然，单靠硅芯片无法带来一场计算机革命。为此，需要有新的计算机设计、
新的软件和新的架构。在整个 20 世纪 60 年代和 70 年代，正如摩尔预见到的那样，

硬件和软件之间有着共生的关系，就像汽车和石油的关系一样。

摩尔定律的内在驱动力
研究表明，自半导体工业诞生以来，有三个商业驱动力在推动半导体向前发展：

一是计算机工业的到来推动了内存的需求；二是专用集成电路的发展；三是集成
电路允许多功能系统的集成。

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