毋庸置疑摩爾定律的曾經(jīng)給我們帶來過輝煌的歷史——因為對摩爾定律的堅守，人們才不斷刷新著創(chuàng)造的極限，形成了IT產(chǎn)業(yè)近幾十年的輝煌。摩爾定律讓名不見經(jīng)傳的英特爾成長為影響整個IT發(fā)展的科技巨頭，更讓人們的理想逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實，同時摩爾定律也在手機、平板等領域不斷得到驗證。

然而近年來隨著芯片技術(shù)的放緩，筆者認為是時候靜下心來仔細看待摩爾定律的問題了，人們是否還有必要堅守摩爾定律?

處理器

首先我們從技術(shù)上看。摩爾定律在技術(shù)方面如今面臨著更大的挑戰(zhàn)，隨著硅片上線路密度的增加，其復雜性和差錯率也將呈指數(shù)增長，芯片單位面積上可集成的元件數(shù)量會達到極限，摩爾定律存在著技術(shù)極限。

在經(jīng)濟方面看，由于對摩爾定律的堅持，那么在資金投入方面的花費則是巨大的，隨著工藝的難度上升投入的資金會逐漸加大，而與之相反的是收益方面則是呈現(xiàn)遞減，而當研發(fā)資金達到一定費用的時候，甚至會超過收益，這也大大增加了研究的難度。

最后是人們需求方面，隨著發(fā)展，現(xiàn)有的技術(shù)與產(chǎn)品性能已經(jīng)能夠滿足人們的需求，高性能不再是人們追求的最重要的要素，人們開始關注低功耗、高節(jié)能等方面的發(fā)展。

編輯總結(jié)：技術(shù)、經(jīng)濟和需求等因素制約摩爾定律的發(fā)展，摩爾定律的堅持受到質(zhì)疑，碰到了發(fā)展道路上的黃燈，那么這些困難是否無法克服呢?

制約一：技術(shù)有極限急需新工藝

摩爾定律作為半導體行業(yè)的黃金法則，在技術(shù)方面已被多次挑戰(zhàn)，但技術(shù)進步也使得這一法則繼續(xù)前進。

英特爾從當初的4004處理器的0.74MHz，到酷睿i7的3.5GH在，英特爾不斷刷新著頻率的極限。為了提高效率降低功耗，英特爾又轉(zhuǎn)向多核心多線程處理器研發(fā)。多核多線程技術(shù)成為英特爾主要發(fā)展方向。這些都是摩爾定律的促進作用!

英特爾處理器

多年來，英特爾一直依靠著新工藝和新技術(shù)維持摩爾定律的延續(xù)。英特爾進入到了65、45、32納米時代。然而在14nm工藝節(jié)點上很有可能發(fā)生更大的變化，摩爾定律再次遇到挑戰(zhàn)。

比利時微電子研究中心IMEC總裁范登霍夫表示，芯片制造商現(xiàn)在就需要為14nm節(jié)點選擇合適的制作工藝，之前每代工藝升級帶來的性能能夠帶來30%提升，而14nm工藝帶來的性能提升可能只有典型值的一半。

而且最重要的是芯片單位面積上可集成的元件數(shù)量會達到極限，這種情況下材料的物理、化學性能將發(fā)生質(zhì)的變化，致使采用現(xiàn)行工藝的半導體器件不能正常工作，英特爾如果要延續(xù)摩爾定律，那么勢必需要研究新的工藝架構(gòu)!

制約二：經(jīng)濟有制約追求無價值

經(jīng)濟價值往往是對科技發(fā)展有著巨大的推動作用，即使如英特爾這樣的巨頭，如果在新研發(fā)的技術(shù)中不能攫取價值，那么也不會做無謂的研發(fā)。

英特爾加工廠

目前建一座芯片廠至少需要20-30億美元，而且線條尺寸縮小到0.1微米時將猛增至100億美元，比建一座核電站投資還大。這種費用已經(jīng)使越來越多的芯片廠商退出了發(fā)展的行列。

即使如英特爾這樣的巨頭，花費如此巨大的資金投入而為了追求性能的提高并也不具有實際的意義，而且隨著摩爾定律的收益會隨著工藝的難度上升而遞減，同時技術(shù)難度卻會迅速上升。

根據(jù)知名調(diào)研公司iSuppli的說法，摩爾定律很可能在2014年達到極限，芯片制造的成本越來越高，可能是導致摩爾定律失效的最大威脅。當芯片工藝從20納米向18納米進軍時，半導體的工藝技術(shù)將達到芯片制造的極限，半導體制造商就會發(fā)現(xiàn)制造工具將會過于昂貴，不具備批量生產(chǎn)的可能，摩爾定律將不再推動半導體的生產(chǎn)。

目前英特爾公司將要轉(zhuǎn)向28納米生產(chǎn)工藝，一些公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)芯片制造開始變得代價高昂，AMD公司甚至可能會因為制造成本問題最終將新芯片業(yè)務拆分出去。一些不景氣的制造商面臨著倒閉的風險，因為他們不能投入巨額資金更新自己的生產(chǎn)設備。

制約三：ARM協(xié)低功耗強勢來襲

科技的發(fā)展，給用戶帶來了更多的技術(shù)享受，然后隨著技術(shù)的達到一定的高度，人們的對產(chǎn)品的關注點已經(jīng)開始轉(zhuǎn)移，高性能不再是人們追求的最重要的要素，人們開始關注低功耗、高效能等方面的發(fā)展。

ARM處理器

幾十年來，計算機行業(yè)的發(fā)展一直遵循能預測計算能力提高速度的摩爾定律，但如今低功耗、高效能已經(jīng)是全世界都關注的問題了，尤其是在服務器領域。

服務器消耗了大量電能，數(shù)據(jù)中心一般放在世界各地的偏僻地區(qū)，因為那里氣溫較低。移動設備的迅速發(fā)展也意味著對服務器的需求增加。人們開始嘗試改變服務器的設計方式，不應局限于消耗大量能源的大型數(shù)據(jù)中心。

ARM處理器是對英特爾最大的挑戰(zhàn)，與微軟的合作，讓ARM最終出現(xiàn)在PC領域，而且在去年也發(fā)布了面向服務器領導的64位架構(gòu)處理器。PC或服務器廠商多了ARM這樣一個選擇。這種競爭環(huán)境很好，因為供應商在價格方面有競爭，更重要的是，他們被迫保持創(chuàng)新。

ARM架構(gòu)中沒有內(nèi)在因素妨礙性能的提高。ARM以前在手機中獲得了大量機會，你不希望手機擁有超高性能，因為它會更耗電，這也為其在未來數(shù)據(jù)中心的應用提供了更好的基礎。

當前有很多人已經(jīng)認為沒有必要去不斷追求更強大的性能，高效能的ARM才是未來的發(fā)展方式，摩爾定律不需要再重要。

綜合分析：摩爾定律是否有延續(xù)的意思?

三大因素可以說制約著摩爾定律的延續(xù)。然而，也有人從不同的角度來看問題。有人也認為，摩爾定律實際上是關于人類信念的定律，他實際上是給了人們一種信念，讓大家相信發(fā)展趨勢一定會持續(xù)。

處理器發(fā)展

未來對摩爾定律的延續(xù)，英特爾及一些廠商可以說一直做著這方面的努力。從90納米到62納米、45納米、32納米……;從單核到四核，到如今的8核或者未來更多的核心，英特爾也一直為延續(xù)摩爾定律做著努力.如今的3D晶體管技術(shù)也是為了更好的延續(xù)摩爾定律而推出的。

IBM在碳納米管芯片制造技術(shù)取得了重大突破，這一突破被認為是在下個十年中拯救摩爾定律的希望之一。

除了有所突破的IBM碳納米管技術(shù)外，石墨烯和一種標準硅晶體管也有望成為摩爾定律的拯救者，這兩種新材料也正在被科學家用來突破半導體技術(shù)的瓶頸。

總結(jié)：摩爾定律對整個世界意義深遠。然而延續(xù)的摩爾定律的最根本的目的還是為了給用戶帶來更好地應用，讓用戶得到更好的應用體驗。如果用戶不能從中得到更好應用體驗的話，摩爾定律延續(xù)的意義將大打折扣，隨著技術(shù)、經(jīng)濟與人們需求的改變，人們不妨冷靜家來，放棄對摩爾定律的堅守，可能是現(xiàn)在最好的選擇。

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