摩ま尔定律ていりつ

图中電腦でんのう处理器き中なか晶あきら體からだ管かん数かず目的もくてき指數しすう增長ぞうちょう曲きょく线符合ふごう摩ま尔定律ていりつ

摩ま尔定律ていりつ（英語えいご：Moore's law）是ぜ指ゆび集成しゅうせい电路上うえ可か容よう纳的晶あきら体からだ管かん数すう目もく，每まい隔へだた约兩年ねん便びん会かい增加ぞうか一いち倍ばい，由ゆかり快かい捷とし半はん导体和わ英えい特とく尔创始人じん之の一いち戈ほこ登とう·摩ま尔（Gordon Earle Moore）提出ていしゅつ。而经常つね被ひ引用いんよう的てき“18个月”，則のり是ぜ由ゆかり英えい特とく尔首席しゅせき执行官かん大だい衛まもる·豪ごう斯（David House）提出ていしゅつ：预计18个月会かい将はた芯しん片へん的てき性能せいのう提ひさげ高だか一いち倍ばい（即そく更さら多た的てき晶あきら体からだ管かん使し其更快かい），是ぜ一いち種しゅ以倍數ばいすう增長ぞうちょう的てき觀測かんそく。

半はん导体行ぎょう业大致按照あきら摩ま尔定律ていりつ发展了りょう半はん个多世よ纪，对二に十世纪后半叶的世界经济增长做出了贡献，并驱动了一いち系列けいれつ科技かぎ创新、社会しゃかい改革かいかく、生なま产效率りつ的てき提ひさげ高和こうわ经济增ぞう长。个人电脑、因いん特とく网、智能ちのう手しゅ机つくえ等とう技わざ术改善和よしわ创新都しんと离不开摩尔定律ていりつ的てき延のべ续。

尽つき管かん近きん现代的てき数すう十年间摩尔定律均成立，但ただし它仍应被视为是ぜ对现象ぞう的てき观测或ある对未来みらい的てき推测，而不应被视为一个物理定律或者自然界的规律。从另一いち角度かくど看み，未来みらい的てき增ぞう长率在ざい逻辑上じょう无法保ほ证会跟过去的てき数すう据すえ一いち样，也就是ぜ逻辑上じょう无法保ほ证摩尔定律ていりつ会かい持じ续下去さ。近きん年来ねんらい，行ぎょう业专家か尚なお未み就摩尔定律ていりつ何なん时停止ていし适用达成共ども识。虽然原本げんぽん预计摩ま尔定律ていりつ将はた持もち续到至いたり少しょう2020年ねん，然しか而，2010年ねん国くに际半导体技わざ术发展てん路ろ线图的てき更新こうしん增ぞう长已经在2013年ねん年ねん底そこ放ひ缓，低てい于摩尔定律ていりつ预测的てき速度そくど。但ただし是ぜ，截至2018年ねん，一些强大的半导体制造商已经开发出大规模生产的半はん导体元もと件けん制せい造づくり工こう艺，据すえ称しょう这些工こう艺与摩ま尔定律ていりつ仍将保持ほじ同どう步ふ。

发展历程与あずか未来みらい展望てんぼう

过去的てき发展历程

随ずい着ぎ元もと件けん尺寸しゃくすん越来ごえく越えつ接近せっきん物理ぶつり极限，研けん发新一代的工艺节点时，仅缩小しょう元もと件けん尺寸しゃくすん是ぜ不ふ够的。多た家いえ研究けんきゅう机つくえ构和半はん导体公司こうし都と在ざい试图改善かいぜん晶あきら体からだ管かん结构设计，以尽可能かのう地ち延のべ续摩尔定律ていりつ。

高こう介かい电常数すう（high-k）闸极介かい电层（gate dielectric）的てき出で现使得とく閘极对电流りゅう的てき控ひかえ制せい更さら有效ゆうこう，从45nm节点开始被ひ采さい用よう。

多た闸极晶あきら体からだ管かん将はた閘极对电流りゅう的てき控ひかえ制せい从沟道どう的てき一个表面增加到了三个表面，从22nm节点开始被ひ采さい用よう。

未来みらい展望てんぼう

左ひだり图为纳米线晶あきら体からだ管かん$I_{DS}-V_{GS}$计算机つくえ仿真曲きょく线。临界电压在ざい0.45V左右さゆう。右みぎ图展现的纳米线MOSFET中ちゅう反はん型かた沟道的てき形成けいせい（电子密度みつど的てき变化）。

为了让摩尔定律ていりつ延のべ续到更さら小しょう的てき元もと件けん尺度しゃくど，学がく术界和わ工こう业界在ざい不同ふどう的てき材料ざいりょう、元もと件けん结构和わ工作こうさく原理げんり方面ほうめん的てき探索たんさく一いち直ちょく在ざい进行中ちゅう。

探索たんさく的てき问题之の一是晶体管的閘極设计。随ずい着ぎ元もと件けん尺寸しゃくすん越来ごえく越えつ小しょう，能否のうひ有效ゆうこう的てき控ひかえ制せい晶あきら体からだ管かん中ちゅう的てき电流变得越来ごえく越えつ重要じゅうよう。相そう比ひ于三面都有閘極的多閘極晶体管，纳米线晶体からだ管かん将はた閘極四よん面めん围住，从而进一步改善了閘極对电流的控制。

还能持じ续多久ひさし

随ずい着ぎ新しん工こう艺节点てん的てき不断ふだん推出，晶あきら体からだ管かん中ちゅう原子げんし的てき数量すうりょう已やめ经越来ごえく越えつ少しょう，种种物理ぶつり限げん制せい约束着ぎ它的进一いち步ほ发展。比ひ如当閘极长度足あし够短的てき时候，就会发生量子りょうし穿ほじ隧效应，会かい导致漏电流增加ぞうか。关于摩ま尔定律ていりつ的てき终点究竟きゅうきょう还有多た远，看み法ほう并不一致いっち。有ゆう预测认为摩ま尔定律ていりつ的てき极限将はた在ざい2025年ねん左右さゆう到来とうらい，但ただし也有やゆう更さら乐观的てき预测认为还能持じ续更久ひさし。而作为悲观者提供ていきょう的てき实例，AMD EPYC CPU 64C 128T (ES)已やめ不ふ符合ふごう摩ま尔定律ていりつ。

有ゆう些預測はか則のり認みとめ為ため，當とう電腦でんのう技術ぎじゅつ發展はってん到いた晶あきら体からだ管かん只ただ需要じゅよう一いち粒つぶ原子げんし，即そく是ぜ摩ま尔定律ていりつ結束けっそく的てき時候じこう，但ただし也可能會のうかい出現しゅつげん量子りょうし電腦でんのう普及ふきゅう，令れい摩ま尔定律ていりつ繼續けいぞく持續じぞく下か去さ一段いちだん時間じかん。

概がい述じゅつ

1965年ねん4月がつ19日にち，《电子学がく》杂志（Electronics Magazine）第だい114页发表ひょう了りょう摩ま尔（時任ときとう仙せん童わらわ半導體はんどうたい公司こうし工程こうてい师）撰せん写うつし的てき文章ぶんしょう〈让集成しゅうせい电路填はま满更多た的てき元もと件けん〉，文中ぶんちゅう预言半はん导体芯しん片上かたがみ集成しゅうせい的てき晶あきら体からだ管かん和わ电阻数量すうりょう将はた每年まいとし增加ぞうか一いち倍ばい。

1975年ねん，摩ま尔在IEEE國際こくさい電子でんし元もと件けん大會たいかい上うえ提ひさげ交了一いち篇へん论文，根ね据すえ当とう时的实际情じょう况对摩ま尔定律ていりつ进行了りょう修正しゅうせい，把わ“每年まいとし增加ぞうか一いち倍ばい”改あらため为“每まい两年增加ぞうか一いち倍ばい”，而现在ざい普遍ふへん流行りゅうこう的てき说法是ぜ“每まい18个月增加ぞうか一いち倍ばい”。但ただし1997年ねん9月がつ，摩ま尔在接受せつじゅ一いち次じ采さい访时声明せいめい，他た从来没ぼつ有ゆう说过“每まい18个月增加ぞうか一いち倍ばい”，而且SEMATECH路線ろせん圖ず跟隨24個月かげつ的てき週しゅう期き。

摩ま爾なんじ定律ていりつ是ぜ簡單かんたん評ひょう估半導體はんどうたい技術ぎじゅつ進展しんてん的てき經驗けいけん法則ほうそく，其重要じゅうよう的てき意義いぎ在ざい於大おだい抵而言ごと，若わか在ざい相しょう同どう面積めんせき的てき晶あきら圓えん下か生產せいさん同樣どうよう規格きかく的てきIC，隨ずい著ちょ製せい程ほど技術ぎじゅつ的てき進步しんぽ，每まい隔へだた一いち年ねん半はん，IC產出さんしゅつ量りょう就可增加ぞうか一いち倍ばい，換算かんさん為ため成本なりもと，即そく每まい隔へだた一年半成本可降低五成，平均へいきん每年まいとし成本なりもと可か降くだ低てい三成みなり多た。就摩爾なんじ定律ていりつ延伸えんしん，IC技術ぎじゅつ每ごと隔へだた一いち年ねん半はん推進すいしん一いち個こ世代せだい。

1998年ねん時じ，台たい積せき電でん董ただし事こと長ちょう張ちょう忠ただし謀はかりごと曾表示ひょうじ，摩ま爾なんじ定律ていりつ在ざい過去かこ30年ねん相當そうとう有效ゆうこう，未來みらい10到いた15年ねん應おう依然いぜん適用てきよう。

2009年ねん時じIBM的てき研究けんきゅう員いん預あずか測はか，“摩ま爾なんじ定律ていりつ”的てき時じ代將だいしょう會かい結束けっそく，因いん為ため研究けんきゅう和わ實驗じっけん室しつ的てき成本なりもと需求十じゅう分ふん高こう昂のぼる，而有財力ざいりょく投資とうし在ざい建立こんりゅう和わ維護晶あきら片かた工廠こうしょう的てき企業きぎょう很少。而且製せい程ほど也越來ごえく越えつ接近せっきん半導體はんどうたい的てき物理ぶつり極限きょくげん，將しょう會かい難なん以再縮小しゅくしょう下か去さ。

由よし于集成しゅうせい度ど越高こしたか，晶あきら体からだ管かん的てき价格越えつ便宜べんぎ，这样也就引出了りょう摩ま尔定律ていりつ的てき经济学がく效こう益えき，在ざい20世せい纪60年代ねんだい初はつ，一个晶体管要10美び元もと左右さゆう，但ただし随ずい着ぎ晶あきら体からだ管かん越来ごえく越えつ小しょう，小しょう到いた一根头发丝上可以放1000个晶体からだ管かん时，每まい个晶体からだ管かん的てき价格只ただ有ゆう千せん分ふん之の一美かずみ分ぶん。据すえ有ゆう关统计，按运算さん10万まん次じ乘法じょうほう的てき价格算さん，IBM704电脑为85美び分ぶん，IBM709降くだ到いた17美び分ぶん，而60年代ねんだい中期ちゅうきIBM耗资50亿研制せい的てきIBM360系けい统电脑已变为3.0美び分ぶん。

摩ま爾なんじ定律ていりつ的てき定てい义归纳起来らい，主要しゅよう有ゆう以下いか三さん种版本はんぽん：

1. 積せき體たい電路でんろ上じょう可か容よう納おさめ的てき電でん晶あきら體からだ數すう目もく，約やく每まい隔へだた18個月かげつ便びん增加ぞうか一いち倍ばい。
2. 微ほろ处理器き的てき性能せいのう每ごと隔へだた18个月提ひさげ高だか一いち倍ばい，或ある价格下降かこう一半いっぱん。
3. 相あい同どう價格かかく所しょ买的电脑，性能せいのう每ごと隔へだた18个月增加ぞうか一いち倍ばい。

以上いじょう几种说法中ちゅう，以第一种说法最为普遍；第だい二に、三两种说法涉及到价格因素，其实质是一いち样的。三种说法虽然各有千秋，但ただし在ざい一いち点てん上じょう是ぜ共同きょうどう的てき，即そく“增加ぞうか一いち倍ばい”的てき周期しゅうき都と是ぜ18个月；至いたり于增加ぞうか一倍的是積體電路上所集成的“電でん晶あきら體からだ”，是ぜ整せい个“计算机つくえ的てき性能せいのう”、还是“一个美元所能买到的性能”，就见仁じん见智。

另一种说法ほう

摩ま尔定律ていりつ虽然以高こう登とう·摩ま尔的てき名字みょうじ命名めいめい，但ただし最早もはや提出ていしゅつ摩ま尔定律ていりつ相しょう关内容ないよう的てき并非摩ま尔，而是加州かしゅう理工りこう学院がくいん教授きょうじゅ卡弗·米まい德とく。米べい德とく是ぜ最早もはや关注到いた摩ま尔定律ていりつ所しょ提出ていしゅつ的てき晶あきら体からだ管かん之の类的产量增加ぞうか，就会引起其价格かく下降かこう的てき现象。米べい德とく指出さしで，如果给定价格的てき电脑处理能力のうりょく每ごと两年提ひさげ高だか一いち倍ばい，那な么这一价位的电脑处理装置同期就会降价一半。

參まいり見み

• 馬うま太ふとし效こう應おう
• 维尔特定とくてい律りつ
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• 愛あい隆たかし定律ていりつ─在ざい藥物やくぶつ開發かいはつ方面ほうめん一個和摩尔定律呈現高度對比的定律
• 安あん迪すすむ-比ひ爾なんじ定律ていりつ

外部がいぶ連結れんけつ

• （中ちゅう文ぶん）摩ま爾なんじ定律ていりつ邁入40週しゅう年ねん （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
• （英文えいぶん）Computer History Museum - The Silicon Engine 1965 - Moore's Law Predicts the Future of Integrated Circuits （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）