摩尔定律过时了吗？

似乎每年都有科技专家或记者预测摩尔定律将会终结。如今微处理器上的元件已达到纳米级——这种尺寸极小，即使使用高倍光学显微镜也无法看到单个元件。在这个尺寸下，物理定律表现出不同的特性，量子力学开始取代经典物理学。事情变得相当奇特。

例如，存在量子隧穿现象。想象一个电子并非一个具有确定位置的粒子，而是一个表现出波状行为的粒子。电子位置的概率在波内部是变化的。某种程度上，这个波看起来像一个钟形曲线——狭窄的两端代表电子可能存在但可能性不大的区域，而宽阔的中间部分则代表最可能找到电子的区域。

当这个波接近一个势垒时，例如两个导体之间的间隙，波的一端可能会越过势垒并触及另一个导体。这意味着电子有可能出现在间隙的另一侧。如果存在这种可能性，那么有时电子确实会出现在另一侧。这就像电子直接隧穿过势垒一样。

在微处理器中，这会被我们称作一件坏事。你可以将微处理器想象成一个复杂的电子通行道路系统。微处理器中的晶体管就像是门——它们控制着电流的流动。一个关闭的门不应该允许电子通过。但如果门变得足够薄——为了跟上摩尔定律而进一步缩小这些元件——你就会开始遇到诸如电子隧穿之类的量子问题。电子泄漏会导致计算机错误，因为微处理器在计算中会得到错误的结果。

多年来，工程师们找到了在纳米尺度上制造晶体管的新方法，同时最大限度地减少了量子隧穿等效应。有时这涉及到在晶体管栅极内部使用不同类型的材料。有时，则意味着创建三维栅极以提高微处理器的效率。这些都有助于公司跟上摩尔定律的预测。但摩尔定律之所以没有消失的另一个原因是，我们一直在调整其定义。

最初，摩尔定律涵盖了一个相当具体的概念：新制造的集成电路上的分立元件数量每12个月翻一番。如今，我们对此数字做了一些调整——你会听到科技行业的人说，是每18到24个月。而且我们所指的也不仅仅是芯片上的元件数量。

我们重新表述摩尔观察结果的一种常见方式是：在给定时间内（同样，通常是18到24个月），微处理器的处理能力会翻倍。这不一定意味着2012年的芯片上的晶体管数量是2010年的两倍。相反，我们可能会找到新的芯片设计方法，使其更高效，从而在不需要指数级增长的情况下提升处理速度。

通过重新定义摩尔定律，使其关注处理能力而非物理元件数量，我们扩展了这项观察的实用性。公司可以将制造技术的进步与更好的微处理器架构设计相结合，以跟上该定律的发展。

这样重新定义摩尔定律是否等同于作弊？这重要吗？1965年，摩尔预测，如果他的观察结果成立，1975年制造的芯片将拥有65,000个晶体管。如今，英特尔制造的处理器拥有26亿个晶体管[来源：英特尔]。现在的计算机处理数据速度比几十年前快得多——一台家用电脑的性能足以媲美早期的某些超级计算机。

看待这个问题的另一种方式是，问问如今的电脑是否比两年前快一倍，这是否还重要。如果像史蒂夫·乔布斯曾经提出的那样，我们生活在一个后PC时代，那么这可能意味着更快的微处理器不再像过去那样重要。我们的设备节能和便携性可能更为重要。如果是这样，摩尔定律的终结可能不是因为我们触及了某种根本性限制，而是因为它在经济上不再有意义去不断突破我们能做到的极限。

计算机购买人群中的某些部分将继续追求最高的处理标准。视频游戏爱好者以及处理高清媒体的人需要——或者说渴望——获得所有能得到的处理能力。但我们其他人呢？

即使我们所有的个人电脑都变成通过云访问一切的“哑终端”，某个地方仍然需要一台拥有强大处理器的计算机。也许我们会看到摩尔定律的另一个新定义，其处理器能力翻倍的所需时间会更长。鉴于其可变的历史，摩尔定律很可能会以某种形式继续存在一段时间。

对我来说，摩尔定律最引人入胜的方面是它对微处理器产业的影响。它是一个每个人都希望达到的目标。它激励工程师们尝试新的方法和材料，而不是冒着落后的风险。最终，这项观察结果指导了该行业，并为个人电脑和后个人电脑时代铺平了道路。

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