“摩爾定律”到頭了 半導(dǎo)體業(yè)隱憂

    半導(dǎo)體業(yè)奉為圭臬近廿五年的“摩爾定律”面臨改弦更張的時(shí)刻。分享指引電腦及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展數(shù)十年的摩爾定律（Moore"s Law）正瀕臨極限，全球工程師原本一直維系著這個(gè)定律，不斷讓電腦晶片更小、更快、更便宜，如今半導(dǎo)體制程終于接近了物理極限，業(yè)界將推出新的預(yù)測(cè)系統(tǒng)預(yù)估電腦和半導(dǎo)體業(yè)未來發(fā)展。

    摩爾定律由英特爾創(chuàng)始人之一戈登.摩爾（Gordon Moore）在一九六五年發(fā)表。主要指的是當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，積體電路上可容納的電晶體數(shù)目約每隔十八個(gè)月就會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。之后，摩爾定律還被用于其他行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的分析預(yù)測(cè)。

    但摩爾定律也受限于物理定律，當(dāng)晶片線寬（產(chǎn)業(yè)能制造的最小導(dǎo)線寬度）縮小到廿奈米以下，有人認(rèn)為摩爾定律將無法繼續(xù)預(yù)測(cè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。因?yàn)榫�寬或許能持續(xù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)縮短，制造成本卻大幅上升。易言之，即便技術(shù)上電晶體尺寸能夠循摩爾定律縮小，但商業(yè)上成本卻大幅提升至單一公司無法負(fù)荷的程度。

    摩爾定律長(zhǎng)期以來鞭策電腦業(yè)做出驚人發(fā)展。舉例而言，二一一年上市售價(jià)四百美元的蘋果iPad 2，性能比一九八年代的超級(jí)電腦克雷二號(hào)還強(qiáng)，而克雷二號(hào)體積如同一臺(tái)大型工業(yè)用洗衣機(jī)，造價(jià)要一千五百萬美元。

    沒有這種發(fā)展，今天讓Google、亞馬遜等企業(yè)得以運(yùn)作的云端資訊中心都將因太貴無法建造，也不會(huì)有智慧手機(jī)、平板電腦。不過，摩爾定律在二五年開始面臨挑戰(zhàn)，當(dāng)時(shí)晶片面臨過熱問題，工程師被迫停止提高時(shí)脈、改采多處理器分工方式，繼續(xù)維系該定律。

    到了去年，英特爾宣布新一代十奈米制程晶片延緩出貨，紐約時(shí)報(bào)說，這顯示摩爾定律終于撐不下去了。

    國(guó)際電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)訂于四日提出新的預(yù)測(cè)系統(tǒng)，名為“國(guó)際設(shè)備與系統(tǒng)藍(lán)圖”，取代國(guó)際半導(dǎo)體業(yè)界使用近廿五年的“國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖”晶片技術(shù)預(yù)測(cè)系統(tǒng)。

    美國(guó)、歐洲、日本、臺(tái)灣、南韓的半導(dǎo)體協(xié)會(huì)，也將對(duì)“國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖”提出最后檢討報(bào)告。英特爾、IBM、三星等晶片大廠都是成員，但英特爾表示并未參與這次的報(bào)告。

    半導(dǎo)體的小型化在未來五年將面臨極限。電腦晶片目前是蝕刻出二維導(dǎo)線的矽基板，IBM正研究以奈米碳管和石墨烯當(dāng)做運(yùn)算元件的基板，希望這些基板利用的是光脈沖，而不是電壓。 <