摩爾定律的盡頭,未來計算技術的開始

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現在的電子產品性能每年都能有大幅突破,是因為這50年來一直遵循了一個叫做摩爾定律的規律,可現在很多晶片廠商都說這個定律要走到頭了,那這個摩爾定律究竟是什麼呢?

戈登 摩爾

摩爾定律並不是物理或自然法則,我們只能稱它為一種對技術發展的觀測或推測,在1965年英特爾創始人之一的戈登 摩爾提出:單位面積晶片上可容易納的電晶體數目每隔24個月便會增加一倍,而英特爾首席執行官大衛 豪斯又作了補充,預計18個月會將晶片的性能提高一倍,這兩句話後來就成了現在廣為人知的摩爾定律,這一定律也揭示了信息技術進步的速度。

摩爾定律會失效總結起來主要有三個原因

首先,處理器正常工作必須要有一個穩定適宜的溫度環境,現在處理器體積越做越小,同樣體積的一塊矽基板,嵌入的電晶體越多產生的熱量也越多,不能及時散熱導致的高溫對處理器的壽命和性能影響很大。


其次,當前處理器的工作原理簡單說就是通過操縱電晶體中的電子來傳遞信息,如今頂級的晶片製程已經達到10納米工藝,2016已進入量產階段,7納米製程也將於2017年上半年進行試產,按照摩爾定律到2020年晶片可能達到2-3納米工藝,在這個級別上電子將受制於量子的不確定性,操縱電子將變得非常困難,而繼續縮小的可能性也逐漸變小,可以說「摩爾定律」的發展軌跡也接近了物理極限。


第三,要使摩爾定律繼續有效需要更加複雜的製造工藝,而複雜的工藝會帶來更加高昂的研發成本,據專家估計當晶片電路精度達到5納米時,成本可能飆升到超過160億美元,幾乎是英特爾年營收的三分之一,所以從經濟的角度來看,摩爾定律也即將失效了

當然,摩爾定律失效,我們還有科學家。

目前科學家也從材料、設計等方向努力尋找新的突破口,像量子計算,光子計算,生物計算機等新名詞新技術層出不窮,沒準哪天再來一個技術大爆炸也說不定!當然,我們已經錯過了電晶體,希望我們中國的科學家不要再錯過這些未來科技了。


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