硅产业的脉搏:摩尔定律的探索
1965年4月，英特尔公司的创始人之一戈登·摩尔在《电子》杂志上发表了一篇预言集成电路未来发展趋势的文章，就是后来人们常说的摩尔定律的原体。然而40年后，随着半导体产业的发展，已经有人开始炮轰摩尔定律，声称它将在10年内失效。那么，我们对这个影响巨大的著名定律了解多少，它的意义有多深呢？微电子为什么给他这么高的评价，摩尔定律给我们带来了什么？摩尔定律真的会在10年失效吗？接下来，让我们一起进入摩尔定律的传奇世界，探究它的来龙去脉！
摩尔定律的原貌
摩尔在《电子学》杂志上发表的文章中有一句话:“每12个月，每平方英寸硅片上的晶体管数量就会翻一番”。这是摩尔定律最广为人知的表述，我们不妨称之为“晶体管密度倍增定律”。在本文中，作者用下面的图表来说明这句话的正确性:
图中，纵坐标是各时期生产的集成电路所含晶体管数对2的对数，横坐标是生产年份。就我们最熟悉的乘法定律而言，这张图表很好地证明了它的准确性。然而，摩尔用这张图表想要证明的，摩尔用他发表的原文想要阐述的，远不止是众所周知的晶体管密度倍增定律，摩尔定律的真正含义并没有那么简单。
原来，摩尔发表那篇论文的初衷是为了探索降低集成电路制造成本的方法，并预言由此产生的电子计算机将变得更加廉价和普及，最终将对人类的生活和工作方式产生巨大影响。
原文写道:集成电路最吸引人的就是成本低。同时，随着科技的发展和集成度的提高，这种优势会更加明显。对于一个简单的电路来说，每个电路元件的成本与电路中包含的元件数量成反比，但同时随着集成度的提高，电路的复杂程度也会提高，制造成本也会增加。权衡以上两个因素后，我们可以得到一个最小的每组件成本。目前，要达到这个最低成本，每个电路中的元件数量大约为50个。然而，随着电路总成本的降低，电路中集成元件的数量迅速增加。五年后，这个值将是1000个元件/电路。到1970，现在每个组件的转换成本将是1/10。最小组件成本的复杂度每年都会翻倍，而且这种趋势还会继续，甚至可能增加得更快，至少会持续10年。
那么摩尔所说的“最小组件成本的复杂性”是什么意思呢？制造缺陷、制造成本和集成之间有什么关系？让我们按照作者的本意改写一下大家熟悉的“晶体管乘法定律”:
使每个晶体管转换后的制造成本最小化的集成电路芯片中包含的晶体管数量每年将翻倍。
经过这样的改写，摩尔定律更接近摩尔先生的本意。然而，仍然很难准确地表达每个元件的成本降低与集成度增加所导致的集成电路制造成本之间的互动关系。所以在接下来的文章中，我们会详细说明，让大家更透彻的理解摩尔定律的本质。
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