科技名词

摩尔定律

Moore's law

定义：英特尔（Intel）公司创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）在1965年发表的对半导体芯片集成度呈指数规律增长的预测，即芯片上集成的元件数量每18个月翻一番。

学科：计算机科学技术_计算机硬件_计算机集成电路

相关名词：集成电路 梅特卡夫定律

【延伸阅读】

摩尔定律作为半导体产业最著名的预测之一，不仅定义了产业半个多世纪的技术进步，而且持续激励着全球的工程师和科学家们不断突破极限。1965年，美国科学家戈登·摩尔根据观察提出预测：集成电路（IC）上的晶体管数量大约每18个月就翻一番，同时成本相对降低。后来，这个预测在生产中得到应验，于是被他的同事卡尔维·米德正式命名为摩尔定律。

如今，集成电路产业已经按照摩尔定律所指出的那样发展了半个多世纪，其背后的推动力既有技术因素，也有经济和市场因素。

集成电路制造工艺和器件技术的持续创新一直是至关重要的。其中具有代表性的发明创造有双极型器件、金属氧化物半导体器件、互补金属氧化物半导体工艺、钨插塞工艺、沟槽隔离、铜互连、应力硅、高k介质和金属栅及FinFET器件等。这些技术创新使得集成电路的器件尺寸持续缩小，集成密度、互连密度持续提高，同时解决了小尺寸器件性能下降、漏电流增大以及互连延迟增加等问题。

经济和市场的因素同样不容忽视。各种技术创新的目的都是进一步提高单位面积上可集成晶体管的数目，降低单个晶体管的制造成本。如果按照更快速度进行技术演进，初期巨大资金和人力投入使得制造成本不降反升；反之，则集成电路产业不能跟随市场需求而快速变化。难能可贵的是，摩尔定律将产业的发展速度进行了定量化表述。

随着集成电路制造工艺特征尺寸的持续缩减，摩尔定律的可持续性面临着日益严峻的挑战。物理极限（如量子隧穿和热噪声等）以及成本的指数级增长，都在告诫产业界：单纯依赖晶体管缩小的时代可能正在走向尽头。

但是并非所有的希望都破灭了。我们看到，新兴的原理器件（如量子比特或使用碳纳米管的处理器）和新颖的制程技术（如3D集成电路），可能为摩尔定律开辟新的篇章。面向“超越摩尔定律”的时代，全球各国、各地区的研发团队正在探索新的材料、新的计算范式和更高效的能源利用，希望能够再次加快硅基技术的发展，或最终寻找到它的继任者。