第 83 节 摩尔定律仍然继续，还是即将终结（第1页）

戈登·摩尔（Gordon Moore）于 1965 年在美国的《电子》杂志上发表了一篇文章，预测集成电路上的晶体管数量将以每年翻一番的速度增长。10 年之后，他又修改了一下，变成了晶体管数量每两年翻一番。他的这个预测被后来几十年全球半导体芯片的发展所证实，因此被人们称为摩尔定律。

如果把晶体管数量增加一倍，那就可以以同样的成本把芯片的运算速度提升一倍，这也需要晶体管尺寸大大缩小。对于半导体厂家来说，不管是芯片制造厂家还是芯片设计厂家，摩尔定律为它们指出了一条发展路径。然而，要沿着这样一条路径走下去，半导体厂家（尤其是芯片制造厂家）就必须要有创新。最近十几年来，制造工艺从 40nm、28nm 一直发展到 7nm、5nm 的每个阶段都有比较重大的创新，如应变硅技术、高 k 金属栅技术、3D 结构的 FinFET 等，但是晶体管的性能指标和能耗指标的提升已经有限，不能与 20 世纪 90 年代的上升曲线相比（见图 15.1）。

另外，在大数据时代，需要处理的数据量正在呈指数级增长，尤其是那些格式不统一、激烈动态变化，甚至难以判断真伪且含义模糊的非结构化数据（包含多媒体数据）的比例急剧上升。而深度学习、神经形态计算等就是为了处理这些大数据。但是近几年来，以 CMOS 为代表的 MOSFET 工艺已经很难跟上数据爆炸的步伐，在能耗、性能上产生越来越大的差距。半导体领域的研究人员正在积极发掘和推动新型半导体器件的研发，以掀起一场有颠覆意义的革命，带动新的架构和计算模式，为适应未来 AI 的高效率应用铺路。

现在，半导体芯片里的晶体管数量已经可以达到几百亿个，晶体管线宽尺寸已经微缩到了 5nm，并可以批量生产。现在只剩下台积电和三星这两家公司走到了 5nm，格罗方德半导体止步于 14nm，英特尔采用的 7nm 技术已经比竞争对
（本章节未完结，点击下一页翻页继续阅读）