穆尔法则：芯片发展的轨迹

【美国《基督教科学箴言报》８月５日文章】题：芯片发展后浪推前浪
如果计算机行业有一件事情是可以期待的，那就是明年的产品将会更小、更快、更便宜。
这种快速发展的势头目前已经牢牢地确立下来，甚至还有一个名字：穆尔法则。英特尔公司董事戈登·穆尔说，每过一年半，计算机行业就要将每块芯片上晶体管的数目增加一倍。
从生产４兆位芯片发展到今天的１６兆位高档芯片用了大约３年时间。如果穆尔法则果真有效，现在尚在实验室中的６４兆位和２５６兆位芯片投入市场的时间从图表上看将遵循同样的发展曲线。
穆尔法则对计算机行业的发展有巨大意义。如果该行业能将４倍于现在数目的晶体管压缩在一个芯片上，它就能生产出体积更小、运算速度更快的机器。
直到现在，价格变化也遵循一条类似的曲线。有一段时间，１兆位芯片的价格变得比４个２５６千位的芯片还便宜。而现在，４兆位芯片也开始以低廉的价格与１兆位芯片抢市场了。
但是，穆尔法则的经济利益现在逐渐开始显得不那么有利了。
今年３月，穆尔先生对美国物理协会说，计算机行业正在达到其经济极限。建立生产先进芯片的工厂所需的成本变得越来越高。事实上，这种成本之高令任何一家公司都将难于生产出下一代半导体。他把这种现象称为“该行业推动力的一个重大变化”。
造成这种情况的一个重大原因是设备成本问题。周生产能力为５０００个芯片的工厂需要价值为１５亿美元的设备。
其他芯片制造商对此有同感。加利福尼亚州圣何塞长青半导体公司总经理罗杰斯说：“戈登·穆尔考虑的是他的晶片正变得越来越复杂，价格越来越高，他喜欢画的那条曲线给人们留下越来越深的印象。”
但是，从技术角度而言，该行业仍然要过若干年之后才会达到极限。
罗杰斯说：“我认为戈登·穆尔引起的这种讨论将在２０００年真正开始起作用。我看不出今后１０年有任何放慢的势头。”
穆尔法则引起的变化是革命性的。
加利福尼亚州门洛帕克未来研究所研究员保罗·萨福说：“今天普通人戴在手腕上的计算器计算能力都比１９５６年以前所有计算能力合起来都多。”
在首批４千位存储芯片问世时，每一千平方微米芯片中只能容一个比特。与此适成对照，今天在先进的１６兆位芯片中容纳一个比特仅需４平方微米。这样，今天的技术的密集程度比７０年代初期的装置大约要大２５０倍。
随着计算机体积变得越来越小，运转速度越来越快，价钱也变得越来越便宜。今天１０００万个用于桌面计算机的晶体管的成本大大低于１０００万个钉书钉的成本。
即使半导体制造商们克服了经济困难并且设法降低明天芯片的价格，他们仍然面临着可能使穆尔法则过时的物理极限。