定律作為解鎖宇宙奧秘的鑰匙,被眾多的實踐和實事所證明,可反映出事物在一定條件下發展變化的客觀規律。定律作為一種理論的模型,用以描述在特定情況和特定尺度下的現實世界,但也會隨著時間的推移或者條件的改變,而有可能失效或者變得不準確。
英特爾聯合創始人戈登·摩爾(Gordon Moore)
作為計算機第一定律的摩爾定律(Moore’s Law),于1965年,由英特爾聯合創始人之一的戈登·摩爾(Gordon Moore)提出,當時他正在準備一個關于計算機存儲器發展趨勢的報告,在整理觀察資料時,發現了一個驚人的趨勢——每個新芯片大體上包含了其前任兩倍的容量,每個芯片的產生都是在前一個芯片產生后的18-24個月內出現。如果這個趨勢一直繼續下去的話,計算能力相對于時間周期將呈指數式的上升。
摩爾當時所研究的資料,就是現在所謂的摩爾定律,到底什么才是真正的“摩爾定律”呢?歸納起來主要分成三個版本:
一、集成電腦芯片上所集成的電路的數目,每隔18個月將會翻一番。
二、微處理器的性能每隔18個月將會提高一倍,而價格將會下降一倍。
三、利用一美金所能買到的電腦性能,每隔18個月將會翻兩番。
以上的這三種說法中,第一種說法最為普遍,第二、三個說法涉及到價格因素,從實質上看是一樣的,三種說法擁有一個共同點,即“翻番”的周期都為18個月。
摩爾定律在之前的50年,一直被遵守著,也一直被質疑著,有人說摩爾定律會一直存在,未來不會有更準確的定律來替代它,也有人說摩爾定律已死,摩爾定律將會失效,英特爾科技和制造集團副總裁邁克·梅佰里(Mike Mayberry)曾不止一次聽到相同的世界末日預言,甚至聽到過同事也這樣說。但是,由于大量像梅佰里這樣的材料科學家不斷找到使硅晶體管小型化的新途徑和其他替代材料——例如石墨烯,所以摩爾定律仍然在起作用。
摩爾定律雖然未死,但顯然已經來到了晚年,在尚未出現可取代的定律之前,摩爾定律將依舊會被大家一直所提起。從“語氣”中不難看出,摩爾定律的壽命遠遠超過了人們的預期,研究人員的努力使得計算機尺寸越來越小,功能越來越強大。英特爾科技和制造集團副總裁邁克·梅佰里(Mike Mayberry)說,“如果只使用一成不變的技術,一般來說肯定會遭遇極限。事實上,在過去的50年中,我們每5或7年就會對技術進行大幅改動,因此芯片的處理能力是沒有上限的。”
通過60年的演變,摩爾定律逐步演化變為了摩爾第二定律和新摩爾定律:
摩爾第二定律:摩爾定律提出30年來,集成電路芯片的性能的確得到了大幅度的提高;但另一方面,英特爾高層人士開始注意到芯片生產廠的成本也在相應提高。1995年,英特爾董事會主席羅伯特·諾伊斯預見到摩爾定律將受到經濟因素的制約。同年,摩爾在《經濟學家》雜志上撰文寫道:“現在令我感到最為擔心的是成本的增加,這是另一條指數曲線。”,他的這一說法被人稱為摩爾第二定律。
新摩爾定律:中國IT專業媒體上出現了“新摩爾定律”的提法,指的是中國Internet聯網主機數和上網用戶人數的遞增速度,大約每半年就翻一番。而且專家們預言,這一趨勢在未來若干年內仍將保持下去。
那么摩爾定律會失效嗎?摩爾在2007年接受采訪時作出了肯定回答,“任何高速增長的物理量都會有上限,過去,芯片產業已經克服了許多困難,但我認為,在未來10年或15年,芯片開發將遭遇上限。”雖然話是這么說,但是如果芯片制造廠商在接下來的發展中可以克服這些困難,那么摩爾定律將會是一個永恒的定律,亦或者其延伸出的定律將會繼續走下去。
摩爾定律已“運行”了50年,這一定律是否將會被打破,目前誰也不敢做出準確的判斷,或許有一天它將不再能定律芯片處理器的發展規律,或許有一天將不會有人在公開場合中再提到摩爾定律,但是摩爾定律將會成為一個時代的代名詞,被行業所銘記。