（数字集成电路）摩尔定律篇
（数字集成电路）摩尔定律篇
摩尔定律是半导体行业最著名的定律之一，由英特尔联合创始人戈登·摩尔提出。随着半导体技术的不断发展，摩尔定律经历了多次修订，并在近年来引发了广泛讨论。本文将详细介绍摩尔定律的历史演变及其在当今半导体行业的现状和未来展望。
摩尔定律的历史与现今未来
摩尔定律由英特尔联合创始人戈登·摩尔提出。随着半导体行业的发展，摩尔定律的出圈成为许多业外引经据典的常客，而对于业外鲜为人知的是摩尔定律被戈登·摩尔本人有多次修订，其在历史上存在多种版本。
1.1 摩尔定律的历史
1965年：“随着单位成本随着每个电路的元件数量的增加而下降，到 1975 年，出于经济考虑，可能需要在单个硅芯片上压缩多达 65,000 个元件。
1975年：“到本世纪末，新的斜率可能每两年增加一倍，而不是每年增加一倍。”
至于涉及每 18 个月将（计算机性能）提高一倍等提法，是由英特尔的戴夫·豪斯提出，并非摩尔本人，因此实际并不属于摩尔定律。
1995年：摩尔对摩尔定律进行了总结升华：“‘摩尔定律’的定义几乎指的是与半导体行业相关的任何事物，当在半对数纸上绘制时，这些定律近似于一条直线。”
2005 年：摩尔做出了最后一组预测：“正如过去四十年所证明的那样，一群敬业的科学家和工程师能够做出令人惊叹的事情。我看不到结束的迹象，但需要注意的是，我只能看到未来十年左右的时间。”
事实大大超出摩尔的预期，1975年版本的摩尔定律到2020年仍然成立，晶体管数量呈指数级增长。
1.2 摩尔定律的现今未来
在2020年之后，1975版的摩尔定律饱受争议，伴随2023年摩尔的去世与半导体制造的发展，新的“摩尔定律”也由NVDIA，AMD，Intel三分天下提出。
1.2.1 Intel版“摩尔定律”——放缓摩尔定律
英特尔前首席执行官基辛格在英特尔 Innovate 2023 大会提出新的“摩尔定律”，单个芯片的晶体管数量每三年就有效地翻一番。
1.2.2 NVIDIA版“摩尔定律”——超摩尔定律
英伟达首席执行官黄仁勋在英伟达 GTC 2024上发布了公司新一代Blackwell GPU，告别摩尔定律时代。该 GPU 架构拥有 2080 亿个晶体管，处理万亿参数 AI 模型的速度比之前的技术快 30 倍。黄仁勋宣称摩尔定律“已死”，并表示他认为所谓的“超摩尔定律”的出现才是未来。
1.2.3 AMD版“摩尔定律”——承认1975年经典摩尔定律
AMD 首席技术官Mark Papermaster 认为摩尔定律在未来 6 到 8 年内仍将有效。虽然在同样的成本限制下，晶体管密度每 18 到 24 个月翻一番的速度可能无法持续，但 AMD 预计晶体管技术的进步将在不久的将来维持性能的提升。
总结
摩尔定律以单个芯片的晶体管数量每两年增加一倍的，准确预测了1975年~2020年的半导体半导体制造行业发展情况。
而在2020年之后，由于组件的尺寸接近原子尺度，芯片制程逐年接近物理极限，引起业内外对经典摩尔定理是否得以延续的担忧与激烈讨论。互联网中，大量言论称晶体管密度提升速度在2030年附近将会放缓甚至进入瓶颈。
而Intel、AMD 、NVIDIA等芯片巨头仍对摩尔定律持乐观态度，即便最悲观的Intel也仅仅是将经典摩尔定律的晶体管数量2年翻一番，修正为3年翻一番。
需要注意的是，NVIDIA黄仁勋超摩尔定律的言论在一定程度上偷换了概念，只是在GPU领域的AI部分，实现了所谓的超摩尔定律，并非在通用CPU领域成立，因此不可贸然相信。对于Intel、AMD所谓的“摩尔定律”则相对现实，如果正在技术节点上没有出现重大突破，晶体管数量的指数级增长不可能永远持续下去。
在未来，1975版的摩尔定律的失效是注定的。而1995年的摩尔定律，即，“‘摩尔定律’的定义几乎指的是与半导体行业相关的任何事物，当在半对数纸上绘制时，这些定律近似于一条直线。将仍然成立。