摩尔定律倒计时

　　今年IDF上，英特尔发布22纳米了Ivy Bridge处理器之后，摩尔定律的寿命再次引起广泛关注。

　　自1947年晶体管发明至今，摩尔定律基本有效，其间最主要的调整在于间隔从每年改为每18到24个月。1997年，《纽约时报》称摩尔定律将在10年内失效；2003年摩尔在演讲中说，他的定律只能再生存10年。以后，不断有人给出摩尔定律的结束日期，但每次都没有说准。

　　5月17日，英特尔CEO欧德宁在微博上称，英特尔已开始对7纳米和5纳米制程技术的研究。英特尔目前计划在美国俄勒冈、亚利桑那和爱尔兰的工厂中部署14纳米制程生产线，争取于2015年推出10纳米制程芯片。更早，在2009年的一次技术会议上英特尔曾提到，2022年将达到4纳米制程。也就是说，4纳米，或者5纳米，是英特尔当前计划中摩尔定律的终点，距今还剩十年。

　　物理学家加来道雄曾预言，晶体管宽度一旦缩小到5个原子，性能就无法保证。一个硅原子的尺寸约为0.24纳米，5个硅原子为1.2纳米。而英特尔的4纳米差不多有17个硅原子，看来并不是摩尔定律的理论极限。

　　今年1月，澳大利亚和美国科学家宣布制成单原子纳米导线。研究团队在硅原子之间均匀安放磷原子，产生了符合欧姆定律的4个硅原子宽(0.96纳米)的导线。5月，澳大利亚科学家宣布用磷原子在硅上制成单原子晶体管(约1.4纳米)，并证明在硅基底上精确度控制单个原子的可行性。这些进展似乎表明，摩尔定律存在走进1纳米区间的可能性。

　　不过，以晶体管为基本单元的摩尔定律，即便能使制程小于1纳米，但无论如何也不可能小于一个原子。小于一个原子，晶体管本身就不复存在了。如此算来，不考虑商业因素，最晚到本世纪中叶之前，摩尔定律必定完成其历史使命。摩尔定律已经走过了其最为辉煌的时段，进入黄昏，随之而来的，是以其为基石的半导体工业走过了爆炸式成长的时代之后，无可避免地将从朝阳工业变为夕阳产业。美国半导体行业协会总裁George Scalise曾说：“现在已处于挑选候选者的阶段。”事实上，科学界“挑选候选者”的研究近年来越来越活跃。

　　本世纪初候选者包括量子计算、光学计算、分子计算等。时至今日，以量子计算的成果最为重要。

　　IBM今年3月宣布量子计算获得重大突破。IBM的核心装置性能比2009年提高1000倍。德国亚琛大学量子信息研究所科学家评价：“IBM研究小组进行的超导量子研究正不断取得进展，他们正朝着研制可靠可升级的量子计算机的道路稳步前进。他们研制的装置性能出色，已经让他们非常接近满足实用量子计算机最低要求的这一目标。”不过，当前的各类量子计算器件均为超导装置，功耗巨大，且寿命很短，距商业实用尚远。

　　随着摩尔定律开始倒计时，一个由原理创新带动的新一波技术革命浪潮正悄悄向我们走来。

　　计世传媒集团副总编 孙定

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