您好,欢迎来电子发烧友网! ,新用户?[免费注册]
  1. 首页
  2. 最新更新
  3. 电子百科
  4. 电子问答
  5. 3G手机
  6. 网站导航
您的位置:电子发烧友网 > 电子元器件 > 集成电路 >

摩尔定律终结了吗_摩尔定律或在2021终结

2017年12月28日 16:18 网络整理 作者: 用户评论(0
  摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。   尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪,摩尔定律仍应该被认为是观测或推测,而不是一个物理或自然法。预计定律将持续到至少2015年或2020年。然而,2010年国际半导体技术发展路线图的更新增长已经放缓在2013年年底,之后的时间里晶体管数量密度预计只会每三年翻一番。

  摩尔定律

  也有人从个人计算机(即PC)的三大要素微处理器芯片、半导体存储器和系统软件来考察摩尔定律的正确性。   微处理器方面,从1979年的8086和8088,到1982年的80286,1985年的80386,1989年的80486,1993年的PenTIum,1996年的PenTIumPro,1997年的PenTIumII,功能越来越强,价格越来越低,每一次更新换代都是摩尔定律的直接结果。与此同时PC机的内存储器容量由最早的480k扩大到8M,16M,与摩尔定律更为吻合。   摩尔定律终结了吗_摩尔定律或在2021终结   系统软件方面,早期的计算机由于存储容量的限制,系统软件的规模和功能受到很大限制,随着内存容量按照摩尔定律的速度呈指数增长,系统软件不再局限于狭小的空间,其所包含的程序代码的行数也剧增:Basic的源代码在1975年只有4,000行,20年后发展到大约50万行。微软的文字处理软件Word,1982年的第一版含有27,000行代码,20年后增加到大约200万行。有人将其发展速度绘制一条曲线后发现,软件的规模和复杂性的增长速度甚至超过了摩尔定律。系统软件的发展反过来又提高了对处理器和存储芯片的需求,从而刺激了集成电路的更快发展。   摩尔定律并非数学、物理定律,而是对发展趋势的一种分析预测,因此,无论是它的文字表述还是定量计算,都应当容许一定的宽裕度。从这个意义上看,摩尔的预言是准确而难能可贵的,所以才会得到业界人士的公认,并产生巨大的反响。

  专家预测摩尔定律终结

  毫无疑问,摩尔法则对整个世界意义深远。不过,随着晶体管电路逐渐接近性能极限,这一法则将会走到尽头。摩尔法则何时失效?专家们对此众说纷纭。早在1995年在芝加哥举行信息技术国际研讨会上,美国科学家和工程师杰克·基尔比表示,5纳米处理器的出现或将终结摩尔法则。中国科学家和未来学家周海中在此次研讨会上预言,由于纳米技术的快速发展,30年后摩尔法则很可能就会失效。2012年,日裔美籍理论物理学家加来道雄在接受智囊网站采访时称,“在10年左右的时间内,我们将看到摩尔法则崩溃。”前不久,摩尔本人认为这一法则到2020年的时候就会黯然失色。一些专家指出,即使摩尔法则寿终正寝,信息技术前进的步伐也不会变慢。

  摩尔定律或在2021终结

  50年前,英特尔创始人之一戈登·摩尔提出了摩尔定律:集成电路上可容纳的电晶体(晶体管)数目,约每隔24个月便会增加一倍。最近几十年,这个定律堪称科技界的铁律,无论是半导体制造商还是芯片设计商,几乎都在按照这个规律发展。   但是,最近两年,以英特尔为首的半导体厂商开始放慢制程的升级迭代之路,而人们也不得不开始讨论摩尔定律的预言是否已经失效,半导体厂商又该如何面对这样的挑战?   摩尔定律终结了吗_摩尔定律或在2021终结   从最近一期的半导体国际技术路线图上可以看出,到2021年,微处理器内部的晶体管的尺寸缩小的进度不是放缓,而是将停止缩小,这也就意味着推动半导体行业变革的摩尔定律将正式退出历史舞台。   延续摩尔定律究竟有多难?   实际上,过去几十年半导体行业也没有和摩尔定律完全保持一致的节奏。   从 1965 年到 1975 年,芯片上的晶体管数量几乎每年都会翻番;然而在1975年之后,由于技术的限制,周期变为了两年;到上世纪 90 年代末,又回到了正规。   而现在半导体厂商又面临了什么样的困难?   目前,半导体制造商最先进的半导体制程已经达到了14nm,正在朝着10nm前进,但这几乎已经无限接近硅材料的物理极限。有人会说,未来还会有7nm和5nm,但事实真会如此吗?   如果继续按照摩尔定律来研发更高级的工艺制程,会面临物理和经济(投入产出比)两方面的挑战。   摩尔定律本身是一条物理定律,但是在硅晶体管的尺寸接近10nm的时候,栅氧化层的厚度只相当于十个原子的厚度。这就会极易产生量子效应,并且导致晶体管的特性难以控制,例如漏电问题。对半导体厂商而言,这是一堵穿不透的墙。   除此之外,因为晶体管尺寸的缩小,芯片制造成本在逐渐增加,长期以往每颗芯片的毛利率甚至还会低于制造的成本。很明显,未来大多数厂商会因投入产出比而选择更具商业价值的制程。   如何应对?   即便半导体制造商无法进一步缩小晶体管的尺寸,但这并不代表半导体行业就此停滞不前,业内人士认为有两种方案值得尝试。   不少业内人士表示,虽然晶体管的尺寸无法缩小,但未来能够取而代之的是通过堆叠技术来提升晶体管的密度,这一技术成熟后就可同时保证经济和技术效益。   目前,这样的3D技术事实上已经在存储芯片上得到了应用,例如英特尔推出的3DxPoint闪存技术,它在寿命、存储速度以及容量密度上都要比传统闪存高几个level,另外,三星和闪迪等存储厂商也已经在这一领域推出了各自的产品。   另外,业界还认为我们可以寻找硅材料的替代品,例如利用新型纳米材料可能做出接近分子大小的电路。为此,国内外已经在着手研究这些新的材料。   这众多可能成为硅的继任者之中,石墨烯的呼声无疑是最高的,任正非就曾公开表示,石墨烯时代颠覆硅时代。   石墨烯之所以能受到业界的青睐,是因为它比硅材料有过之而无不及,它是世界上最薄、导电性能最强的材料。石墨烯只有一个原子厚,并且具有强度高、导热和导电效高等优异特性,当石墨烯与与其他元素掺杂或复合也可具有半导体特性。   不过制约石墨烯商业化的是,这种材料目前仍然无法量产,而且石墨烯制备成本也一直居高不下,制造一克石墨烯材料比黄金还要贵出不少。
非常好我支持^.^ (0) 0%
不好我反对 (0) 0%
( 发表人:龚婷 )

      发表评论

      用户评论
      评价:好评中评差评
      发表评论,获取积分! 请遵守相关规定!
      
      鸿运国际手机版