新摩尔定律是什么戈登61摩尔提出的吗

戈登·摩尔_百度百科
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戈登·摩尔
戈登·摩尔,日出生于佩斯卡迪诺,美国科学家,企业家,公司创始人之一。他是科学家与富豪融为一身的双面人——戈登·摩尔(Gordon Moore) 在IT行业有一个神话,这个神话就是一条定律把一个企业带到成功的顶峰,这个定律就是“”[1-2]
。信息产业几乎严格按照这个定律以指数方式领导着整个发展的步伐,这个定律的发现者不是别人,正是世界头号CPU生产商Intel公司的创始人之一的戈登·摩尔(Gordon Moore)。戈登摩尔1965年提出“摩尔定律”, 1968年创办公司,1987年将CEO的位置交给。[3]
1990年被授予“国家技术奖”, 2000年创办拥有50亿美元资产的基金会。2001年退休,退出Intel的董事会。
戈登·摩尔人物履历
戈登·摩尔早年经历
戈登·摩尔
摩尔1929年出生在美国的旧金山。他曾获得的化学学士学位,并且在(Caltech)获得物理化学(physical chemistry)博士学位[4]
。50年代中期他和集成电路的发明者(Robert Noyce)一起,在半导体公司工作。后来,和摩尔等8人集体辞职创办了半导体工业史上有名的(Fairchild Semiconductor)。仙童成为Intel和AMD之父。
1968年,摩尔和诺伊斯一起退出仙童公司,创办了Intel。Intel致力于开发当时计算机工业尚未开发的数据存储领域,公司生产的第一个重要产品Intel 1103存储芯片于70年代初上市。1972年,Intel销售额就达2340万美元。从1982年起的过去10年间,微电子技术共有22项重大突破,其中由Intel公司开发的就有16项之多。
在摩尔主导Intel的十几年时间里(年),以PC为代表的个人计算机工业萌芽并获得了飞速的发展。摩尔以其敏锐的眼光,准确地预测到了PC的成功。他果断地做出决定,Intel进行战略转移,专攻微型计算机的“心脏”部件--CPU。戈登·摩尔正是这场变革和进步的最大推动者和胜利者。
戈登·摩尔
在高科技的IT领域,奋斗过十年的人物就可以被人称为老兵了。那么闪耀了40多年光芒的摩尔又该被称为什么呢?戈登·摩尔不但是一个老兵,他更是一位信息产业的偶像。今天,虽然担任Intel荣誉董事主席的摩尔已经淡出了日常的管理事务,但是他还是一周数日出现在Intel总部的大楼里
1998年,摩尔和美国AAA国际合作创办了AAAInt-l。Intel公司以“智能”产业为主,“AAA”以“”产业为主,合作后“AAAInt-l”以“智能+智慧”的“智创未来,链动世界”为经营理念,以“服务国际战略,履行全球责任”为使命,全力满足未来智能化社会从“互联网---物联网---智联网”链动发展市场需求!
他是信息产业的偶像,他的定律不仅把英特尔带到了产业的顶峰,也指引着40年来IT产业的发展。他,戈登·摩尔,在盛名之下,把自己谦和地封藏起来,在退出江湖多年之后,他的出场依然如超级巨星一样,引来技术天才们的如雷掌声。
没有哪个工程师的出场能像戈登·摩尔(Gordon·Moore)那样,犹如一个超级巨星。为了纪念IDF成功举办10周年,这位极少露面的摩尔定律之父,在的第一天掀起了一个高潮,现场所有观众站起来用热烈的掌声向他致敬。
第二次见到摩尔,是他忽然出现在安静的媒体室里,几乎所有的记者都扔下手里的笔记本电脑,抓起相机一拥而上。国外记者说,摩尔的每一次出场都是这样,他会在你最意想不到的时刻出现在你面前。
摩尔很高,有一米八,年近八旬的他身着黑色西装仍然挺拔。不管周围人如何手忙脚乱,这位白发老者总是气定神闲、悠然自得。
目前世界上最流行的是什么,当然是电脑和网络,哪个行业最赚钱,当然是在风口浪尖上的IT行业,那么这个行业的龙头老大是谁,也许会有一些犹豫,不过看看自己的电脑,瞅瞅无处不在的广告,这个答案就一目了然,当然就是全球最大的CPU制造商“英特尔”,它是计算机行业的领军人物,生产着电脑的“心脏”——CPU,是真正的芯片巨人,任何一个计算机制造商,没有谁敢拒绝英特尔的产品,没有谁敢不使用著名的奔腾系列,虽然计算机战场硝烟四起,但几十年来,它永远处于不败之地,几乎成为完美的化身。
而这个完美的化身是由三驾马车所驾御的。罗伯特·诺伊斯,戈登·摩尔,·格鲁夫,每一个都是那么赫赫有名,功勋盖世,他们是完美的最佳组合,诺伊斯被尊称为“圣人”,引领着企业发展方向,安迪被称为“偏执狂”,用铁腕管理着公司,摩尔则是出类拔萃的技术天才,计算机产业发展第一定律的发明人,尤其擅长技术趋势的分析与谋略的策划,是英特尔的哲学家、思想家,也是它的“心脏”。
戈登·摩尔科学家
日,戈登·摩尔出生在加州旧金山的卡迪诺。父亲没有上过多少学,17岁就开始养家,做一个小官员,母亲只有中学毕业,但一家人日子过得也温馨和乐。
11岁的时候,一次偶然的机会让年幼的摩尔对化学产生了兴趣。当时邻居的孩子有一个独特的圣诞礼物,那是一个化学装置,里面有许多真正的化学试剂,可以制成许多稀奇古怪的东西,甚至可以制造炸药,摩尔简直完全着了迷,整天跑到邻居家里去,研究这些小东西,他开始想成为一个化学家!
在学校里,摩尔不是最用功的那个人,但却是最会学习的那个,他整天跑出去做运动,搞发明,但学习成绩一直还不错。高中毕业后他进入了著名的的化学专业,实现了自己的少年梦想。1950年,摩尔获得了学士学位,接着他继续深造,于1954年获得物理化学博士学位。
毕业后,摩尔来到的应用实验室工作。当时他的研究方向是观察红外线吸收性状和火焰。但不久研究小组因两个上司的离去而名存实亡。而摩尔开始思考自己的未来方向,他说:“我开始计算自己发表的文章,结果是每个单词5美元,对基础研究来说这相当不错。但我不知道谁会读这些文章,政府能否从中获得相应的价值。”
几年之后,在诺贝尔奖获得者、晶体管的合作发明者威廉·的邀请下,1956年,摩尔回到,作为一名化学专家加入了肖克利半导体公司,他想放弃以前那种太过于虚无缥缈的理论研究,做点事情,让自己的研究得到应用。
事实证明,摩尔加入肖克利半导体公司是一个正确的决定,因为在这里,他遇到了自己一生最好的合作伙伴,成就了一番最伟大的事业。罗伯特·诺伊斯、、都是后来鼎鼎大名的人物。但也有缺憾存在,因为肖克利是天才的科学家,却缺乏经营能力。他雄心勃勃,但对管理一窍不通。教授特曼曾评论说:“肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物,但他们又很难跟他共事。”一年之中,实验室没有研制出任何像样的产品。
于是,公司里意气相通的8个人决定“叛逃”,带头人是诺伊斯,他是摩尔最好的朋友。他们向肖克利递交了辞职书。肖克利怒不可遏地骂他们是“”。但青年人还是义无反顾离开了他们的“伯乐”。不过,后来就连肖克利本人也改口把他们称为“八个天才的叛逆”。在硅谷许多传说中,“八叛逆”的照片与硅谷第一位创业者惠普的车库照片,具有同样的历史价值。
戈登·摩尔英特尔
1957年9月,“八叛逆”手拿《》,按纽约股票栏目挨家挨户寻找合作伙伴,他们找了35家公司,但被拒绝了35次。最后,他们找到了一家地处美国纽约的摄影器材公司,这家公司名称为Fairchild,音译“费尔柴尔德”,意思就是“仙童”。已经60多岁的费尔柴尔德先生已经没有多少心情和动力了,他只提供了3600美元的种子基金,要求他们开发和生产商业半导体器件,并享有两年的购买特权。于是,“八叛逆”创办的企业被正式命名为仙童半导体公司。
“仙童”们商议要制造一种双扩散基型晶体管,以便用硅来取代传统的锗材料,这是他们在肖克利实验室尚未完成却又不受肖克利重视的项目。费尔柴尔德摄影器材公司答应提供财力,总额为150万美元。诺依斯给伙伴们分了工,由摩尔负责研究新的扩散工艺,而他自己则与拉斯特一起专攻平面照相技术。
1958年1月,IBM公司给了他们第一张订单,订购100个硅晶体管,用于该公司电脑的存储器。到1958年底,“八叛逆”的小小公司已经拥有50万销售额和100名员工,依靠技术创新优势,一举成为硅谷成长最快的公司,别人称它是“淘气孩子们创造的奇迹”。
60年代的仙童半导体公司进入了它的黄金时期。到1967年,公司营业额已接近2亿美元,在当时可以说是天文数字。人们说:“进入仙童公司,就等于跨进了硅谷半导体工业的大门。”
1965年的一个无意的瞬间,摩尔发现出一个对后来计算机行业极为重大的定律,它发表在当年第35期《电子》杂志上,虽然只有3页纸的篇幅,但却是迄今为止半导体历史上最具意义的论文。在文章里,摩尔天才地预言说道,集成电路上能被集成的晶体管数目,将会以每18个月翻一番的速度稳定增长,并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔所做的这个预言,因后来集成电路的发展而得以证明,并在较长时期保持了它的有效性,被人誉为“摩尔定律”,成为新兴电子电脑产业的“第一定律”。
但在当时,摩尔和其他人都没有想到它的作用。因为这时的仙童已经在孕育着危机,随着分公司的壮大,母公司总经理不断把利润转移到东海岸,去支持费尔柴尔德总公司的盈利水平。目睹这种现状,仙童的大批人才精英,纷纷出走自行创业。
1968年,“八叛逆”中的最后两位诺伊斯和摩尔,带着当时还不出名的葛罗夫脱离仙童公司自立门户,在加州维尔山的一幢旧楼中,英特尔成立了,新公司最初起的名字叫“摩尔——诺伊斯电子公司”。但是英文里Moore Noyce听起来与more noise(吵吵嚷嚷)非常相似,所以又改成了“英特尔”。“英特尔”(Intel)本来源自于英文单词“智慧”(Intelligence 的头部。同时又与英文的“集成电子”(Integrated Electronics)很相似,于是,这个简单却响亮的名字就这样诞生了!虽然是个小公司,没有资金,没有地方。但他们却雄心万丈,要闯一番伟大事业。
创业之初,三人一致认为,半导体最具潜力的市场是存储器芯片,这一市场完全依赖于高科技。1969年,英特尔推出自己的第一批产品——双极处理64位存储器芯片,代号为3101。第二年,又推出第一个大容量(256位)金属氧化物半导体存储器年,又乘胜推出第一个容量为1KB的1103,这种价廉物美的产品深受欢迎,供不应求,它的诞生正式宣告了磁芯存储器的灭亡,并最终成全了个人电脑革命。
戈登·摩尔摩尔时代
在英特尔公司,摩尔定律开始得到彻底的发挥和实践。从70年代起,英特尔就构筑了其赖以成功的商业模式——不断改进芯片的设计,以技术创新满足计算机制造商及软硬件产品公司更新换代、提高性能的需要。摩尔提出,计算机的性能每18个月翻一番,只有不断创新,才能赢得高额利润并将获得的资金再投入到下一轮的技术开发中去,才会在竞争激烈的市场上生存下来。而摩尔的口头禅就是“改变是我们终身的热爱”。
在摩尔定律的指导下,英特尔公司,1971年对外公布了世界第一个微处理器4004,宣告了“一个集成电子新纪元已经来临”。1974年,又推出了微处理器8080。“8080”被专家们称赞为有史以来最成功的微处理器之一,也正是从8080
戈登·摩尔晶体管技术和摩尔定律的发展
开始,个人电脑开始在全世界范围内发展起来。
1974年在诺伊斯卸任之后,时任副总裁的摩尔正式登上了总裁和首席执行官的宝座,开始了英特尔腾飞的路程。作为技术出身的企业家,摩尔从不认为自己是公司的总裁,高高在上,并且他十分注重技术的转化,消除英特尔研究实验室和制造部门之间的瓶颈,加快了新产品从实验室向工厂、向市场的转化。
由于经营策略的正确,技术上的创新,这时的英特尔已经逐步确立了自己的巨人地位,环顾四周,无一人是对手,不由得洋洋得意,但他们没有想到,在遥远的东方,一股新生的势力正在成长。
1976年3月,日本最大的5家电气公司的科研力量联合起来,组建起研究所,不到4年时间,他们取得了巨大成就!1980年3月,总经理在华盛顿的一次会议上发表了一份日美两国芯片质量的比较报告,美国最好的产品的次品率,竟要比日本最差的产品高出5倍。这份报告引起硅谷的震惊。
然而真正的较量是1981年。这年12月,英特尔公司推出8087芯片,日本松下公司毫不示弱地拿出3200芯片。当时64K动态随机存储芯片是电脑界一致看好的重头戏,它包含65536个元件,不仅能读,而且能够像黑板一样擦写。但日本的64K芯片是半路里杀出来的一匹黑马,以它低成本和高可靠性,迅速占有美国,使英特尔的单个芯片价格在一年内就从28美元惨跌至6美元,英特尔这个新生的巨人被狠狠地教训了,硅谷为之哗然,美国为之哗然。
摩尔痛定思痛,决心放弃存储芯片市场,转向了微处理器(控制芯片)市场,因为以其敏锐的眼光,摩尔已经准确地预测到了个人电脑以后的成功。他果断地做出决定,Intel进行战略转移,专攻微型计算机的“心脏”部件—CPU,正是这一决策,最终确立了英特尔今日在全球微处理器市场上的霸主地位。
从1985年起,英特尔开始同康柏联合研制以80386微处理器为基础的新型计算机,并于1987年成功地推出运算速度比IBM个人计算机快三倍的台式386计算机。1991年,英特尔又与IBM公司达成一项为期10年的微处理器协议,研制能用一块芯片代替许多计算机芯址,并且容量更大、速度更快的处理器。
技术上的创新使英特尔不断领先于同行,始终占据着微处理器市场的极大市场份额,利润连年上升,但摩尔并没有满足于现状,他相信自己的摩尔定律,清楚市场的淘汰是多么快速,依然以极大的频率“自己淘汰自己”。1993年3月,英特尔又推出微处理器的第五代CPU产品——Pentium(奔腾)。
在摩尔主导Intel的十几年时间里,以PC为代表的个人计算机工业萌芽并获得了飞速的发展。随着PC在全球范围获得的巨大成功,提供PC核心部件的Intel从一个存储器制造商长成为一个更加辉煌的Intel。戈登·摩尔正是这场伟大变革的最大推动者和胜利者。
1989年,摩尔从主席职位上光荣退休。
深厚的专业知识为基础。
技术为支点,研发为杠杆。
不断“淘汰自己”的勇气。
戈登·摩尔人物评价
在IT行业有一个神话,这个神话就是一条定律把一个企业带到成功的顶峰,这个定律就是“”。信息产业几乎严格按照这个定律以指数方式领导着整个经济发展的步伐,这个定律的发现者不是别人,正是世界头号CPU生产商公司的创始人之一的戈登·摩尔。随着PC在全球范围获得的巨大成功,提供PC核心部件的Intel从一个存储器制造商成长为一个更加辉煌的Intel。戈登·摩尔正是这场变革和进步的最大推动者和胜利者。
在硅谷历史上,尤其是在,摩尔是最令人敬佩的公司创始人之一,是最受人尊敬的科学家,他比其他人更能体现英特尔的模式:以技术起家,靠创新成长,是真正的技术领袖和最可亲的企业家。但作为公司永远的名誉主席,摩尔巨大的影响力依然笼罩着整个英特尔公司。他是英特尔真正的“心脏”。
戈登·摩尔谦和的偶像
在IDF上,现任英特尔公司高级副总裁是这样描述摩尔的,“若干年前,接到通知说摩尔博士请我到他办公室开会讨论技术,感觉就像是接受上帝的召见一样。”
而在英特尔公司前任领导人、摩尔一手栽培的心里,摩尔更像是“一个父亲的角色” 。
更多的人则把摩尔看做信息产业的偶像,他的一个定律不仅把英特尔这个企业带到了产业的顶峰,40年来IT产业也几乎严格按照这个定律发展着。
1965 年,作为英特尔公司的创始人之一,摩尔应邀为《电子》杂志撰写了一篇名为《让集成电路填满更多元件》的文章,摩尔在文中对未来半导体元件工业的发展趋势做出了预测。他指出,单块硅芯片上所集成的晶体管数目大约每年增加1倍。1975 年,他又将原来的预测更新为每两年增加1倍,后来预测的时间更准确,是两者的平均数: 18个月。
早期的集成电路存在许多问题。当时各方面的看法都认为,集成电路没有意义。其中,最主要的一条就是产量问题。当时晶片只能达到20%的产出率。如果在1条电路里装入8个晶体管,人们认为产出率只有0.2的8次方,这就是实际的产出率,这样不可能降低产品成本。
“因此,使集成电路实现和单个晶体管相当的产出率的设想就显得
戈登·摩尔---摩尔定律
十分诱人。”摩尔的这一预言后来成为半导体行业提供日益强大的芯片,同时降低电子设备成本的指导原则。
而这篇迄今为止半导体历史上最具意义的论文,并未令摩尔感到骄傲,“只要你掌握了超群的高新技术,拥有过人的头脑和智慧,你就可以获得巨大的成功。”在这篇不经意之作发表数年之后,一位朋友给文章起名为“摩尔定律”,刚开始时,摩尔并不愿使用这一名称,几十年后,“我最终还是习惯了这个名称。”
许多人,包括摩尔本人都没有意料到摩尔定律竟然具有如此长的生命力。摩尔坦言,摩尔定律不会一成不变地永远继续下去,大约还有10~15年就会发生变化。“任何以指数增加的物理量都预示着灾难。要知道,这时就接近某种极限了。你总不能超越某种重要的极限。”
戈登·摩尔不服老的船长
自1968年英特尔诞生之日,摩尔就是这家传奇性公司的高级领导之一,在1974年鲍勃·诺伊斯卸任之后,摩尔上任英特尔总裁和首席执行官,成为驾驭英特尔巨轮的“船长”。
与诺伊斯相比,摩尔可能更擅长管理而不是领导,尽管他不是
当年的戈登·摩尔
一名令人望之肃然起敬的管理者,但在决策方面确实有自己的独到之处。
作为CEO,摩尔必须常常同时从商人、工程师和科学家3个角度来制定决策。在确定是否投资一项新技术或一个新市场时,往往很难做选择。摩尔认为,最糟糕的是不做出任何选择,决策越难制定,说明两个选择之间的差别越小。“既然选哪一个都差不多,你完全可以用抛硬币的方法来决定。这是最简单的方法。”
然而有一个简单的决策,令这位智者今天有点后悔。
在1968年创建英特尔时,摩尔就规定了72岁强制退休的制度,“我几年前就已经到年龄了,虽然现在还参加会议,但我的投票是无效的。” 他却觉得这个年龄太早了。“我认为72岁对现在的这个年代来说,或许是一个十分保守的年纪,很多人在如此高龄的时候,仍然能做出非常大的贡献。”
尽管成为英特尔的“船长”令摩尔获得了空前的成就和财富,作为公司的名誉主席,他每周都工作,他的影响力始终弥漫在这家利润很高的公司里。但相比在公共场合露面,他更喜欢扛着一根钓竿,到硅谷港区钓鱼,或是在湖上滑船游憩,享受宁静的晚年时光。
“离开工作一段时间是非常有好处的。我可以离开两个星期,除了想如何钓到鱼,其他的一概不想。”摩尔会到一个没有电话的地方,彻底消失一段时间,“因为我没有黑莓手机。”
钓鱼帮助摩尔思考这个世界,令他重新充满活力,也促成了摩尔的另一段有意义的人生——成立摩尔基金。
戈登·摩尔慷慨的慈善家
摩尔喜欢在深水钓鱼,去他所能发现的最偏远的地方进行最好的享受。他去过很多偏远的地方,但当几年后再次去的时候,却发现了那里到处是高级酒店和高尔夫球场。
“某些地方真的需要保护!看看世界变化有多快,我们人类发
戈登-摩尔提出摩尔定律
展的速度已经超过自然界所能承受的极限。恐怕我们是最后一代能够在地球上看到荒无人烟的地方的人。”这激发了摩尔夫妇对保护自然资源的兴趣。
2000年,戈登·摩尔和他的妻子贝蒂一起捐款50亿美元发起成立了“戈登·E·摩尔与贝蒂·I·摩尔基金会”,这是全美国最大的慈善基金会之一。
在美国《商业周刊》发布的2005年美国“50位最慷慨慈善家”排行榜中,摩尔夫妇在2001年至2005年期间共捐款或承诺捐款70.46亿美元,全球首富夫妇在该期间内捐款或承诺捐款54.58亿美元。摩尔与妻子贝蒂取代了与妻子,赢得了“最大慈善家”的头衔。
摩尔对保护自然资源的兴趣大于一切。他的基金会包含了几个方面,有一些资金用于环境保护,更多的资金用于科学和高等教育。他妻子贝蒂最喜欢的项目,是尽一切可能帮助改善护理事业。
“我们比政府更会花钱。”摩尔基金会的50亿美元资产中,每年运营的预算就达到2000万美元。虽然其财富难与比尔·盖茨争锋,却是在这物欲横流的世界里,最安详、实在的富翁了。
.网易财经[引用日期]
.福布斯官网[引用日期]
.加州大学伯克利分校官网[引用日期]
.福布斯中文网[引用日期]当前位置 & &
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一张图看懂50年摩尔定律:完美契合
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预言不准了 摩尔定律瓶颈突破还有戏吗
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英特尔每隔两年对处理器架构进行一次升级,即“Tick年”实现制造工艺进步,而“Tock年”则实现架构的更新,从而实现每两年的一次发展,这也是摩尔定律的一个较为直观的展示。
芯片巨头英特尔公司日前在提交给美国证券交易委员会的文件中提到停止采用&Tick-Tock&处理器升级周期,转而更换为处理器研发周期三步战略,即制程工艺(PROCESS)-架构更新(ARCHITECTURE)-优化(OPTIMIZATION),这样一来,产品的升级及更新周期将大幅延长。 摩尔定律瓶颈突破还有戏吗 这一消息的公布引发了轩然大波,有些媒体将其视作摩尔定律(Moore's law)的终结,还有不少网友认为英特尔连牙膏也不愿意挤了,忽视消费者的利益只想坐着赚钱。 这两种看法从客观和主观上认定了技术发展的放缓甚至是停滞,但事实往往不只是表象这么简单。在提出50年之后,摩尔定律仍然有着一众拥趸,也足以见得其影响之深远。 不过虽然有部分媒体和消费者不看好,但是经过50多年考验的摩尔定律不一定就这样终结了。下面笔者就带您纵观CPU芯片的发展,来看看摩尔定律到底遇到了怎样的瓶颈,未来的发展真的像一些人所说的那样要没戏了吗? 两年翻番摩尔定律预测发展 其实提到电子产品的性能发展,很多朋友都听说过摩尔定律。需要注意的是,虽然名为定律,但摩尔定律并不是一个真正的定论,而是人为预测的一个发展的趋势,具有一定的指导意义。
英特尔创始人之一戈登&摩尔(图片源自IEEE) 摩尔定律是由英特尔的创始人之一戈登&摩尔(Gordon Moore)在1965年4月的《电子》杂志(Electronics)提出的,其核心内容为:集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过24个月便会增加一倍。 简单来说,就是说集成电路上的晶体管数量每过两年就会翻一番,也就是说,这一数字是呈指数级增长的,发展的速度会越来越快。
年台式电脑处理器性能拟合摩尔定律 (图片源自维基百科,注意纵坐标为指数增长,而非线性增长) 自从1965年以来,摩尔定律一直吻合电脑处理器中晶体管的数目,从最早的1958年的集成电路中一个双极性晶体管、三个电阻和一个电容,到2011年的处理器中超过了26亿枚晶体管,处理器性能在飞速提高的同时保持了较低的能耗,价格也在贴近消费者的水平,为我们提供了越来越好的体验。 摩尔定律体现在英特尔的处理器上,就是&Tick-Tock&的发展模式。&Tick-Tock&原意是时钟走过一秒钟发出的&滴答&声响,因此也称为&钟摆&理论。 英特尔每隔两年对处理器架构进行一次升级,即&Tick年&实现制造工艺进步,而&Tock年&则实现架构的更新,从而实现每两年的一次发展,这也是摩尔定律的一个较为直观的展示。 遇到瓶颈制造工艺技术受限 近期英特尔停止&Tick-Tock&发展模式被一些媒体解读为摩尔定律的终结,这一说法暂时还没有被多数人响应,但不能否认的是,CPU性能的发展确实遇到了瓶颈。 此前的2015年年中,英特尔承认其10纳米制造工艺延期,无法按预期在当年年底前实现量产,因此不得不延长14纳米Skylake处理器架构生命周期。一直高速发展的处理器&突然&慢了下来,并不是网友认为的那样,&英特尔连牙膏都不愿意挤了&。
CPU制造需要非常多的工序(图片源自tabloid) CPU的制造工艺,即在硅材料上生产CPU时元器件的连接线宽度在不断减小,经历了0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.13微米、90纳米、65纳米、45纳米、32纳米、22纳米,到现在的14纳米,乃至以后的10纳米、7纳米,制造工艺在不断进步的同时也提供了更多的晶体管布局和更少的能耗。
CPU的制造工艺在不断提高(图片源自ayay) 进一步提升CPU制造工艺的难度在于,现有的材料和技术水平很难在更小的尺寸上布局元件,而且在更小的尺度下,一些器件就不能简单地以半导体元件的物理知识进行分析,还需要结合量子力学的理论,这样一来整个CPU的设计就会变得更为复杂。
CPU制造工艺很难再大幅提高(图片源自opengameart) 除此之外,考虑到原子的尺寸,一些器件或涂层的体积是无法缩小的,这样就进一步限制了处理器尺寸的减小,由于成本的限制也很难将非常精尖的技术应用到大规模量产中。 出路尤在硬件发展需多元化 这样看来好像摩尔定律正如一些媒体认为的那样要终结了,不过正如摩尔定律不是一个定论一样,硬件的发展也并不局限,仍然是有出路的。
CPU制造发展走向何方(图片源自cadence) 在2015年5月接受电气和电子工程师协会(IEEE,Institute of Electrical and Electronics Engineers)在摩尔定律50周年之际的采访时,戈登&摩尔运用了一个形象的比喻:&我无法预见下一个世代(芯片)的发展,在那儿我们仿佛遇上了一堵墙。而墙一直在后退(使我们有继续进步的空间)。我很惊讶工程师有如此的创造力,可以在难于突破的环境下找到新的出路。&
应用在22纳米处理器上的Tri-gate技术(右图,图片源自英特尔) 目前的CPU制造工艺还是主要注重于在平面上进步,而要突破摩尔定律的瓶颈可以依靠在深度(空间)层面上发展。借助3D布局,CPU的元件布局可以更加紧凑,元器件之间的连接也可以更为高效。 另外,目前受限于氧化硅层的厚度最小为1纳米,以后的发展可能会需要其他材料,也就是将栅氧化层替换为其他材料,例如英特尔就将氧化铪(HfO2)作为栅氧化层材料,未来也有可能采用其他材料进行优化。
CPU以外的空间也可以高效利用(图片源自chipworks) 此外,优化设计也是可以提升CPU性能的一个方面,现有的CPU空间利用率非常高,但是周围的地方却没有如此密集的元器件,如果能将这些空间合理利用,也可以将整体性能再度提高,不过和前者不同,这种方式可以提升的性能有限。 既然有这样的方法,为什么英特尔还是延长了处理器升级周期呢?有些是现有的技术不够成熟,无法应用在商业产品中;有些原材料限制使得制造成本过高,最终的产品零售价过高,不适合作为消费级产品;还有目前不适合量产的处理技术,需要发展完善之后才能让用户受益。
处理器还会不断发展进步(图片源自vortez) 从现在的形势来看CPU的发展放缓,但这并不影响技术的继续进步。遇到的瓶颈对大家来说都是一项挑战,相信我们也会坚韧不拔地努力下去,发展的脚步不止,也为我们带来更好的生活。当然,笔者的观点也存在一定的局限性,如果您有独到的见解,也欢迎和我们交流。
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