50年的摩尔定律,但是多长时间?

2019-05-21 02:00:06 毛铄 26

五十年前的这个星期, 预测,硅半导体上的集成电路将以持续的指数速度增长,或者以外行的方式增长:计算机的处理能力将每两年翻一番。 他的预测是正确的。 他没有预测的是半导体技术对全球经济的影响同样巨大。

1965年, 关于指数增长被认为是牵强附会的。 然而晶体管的速度几乎完全达到了摩尔声称的速度。 1975年,当半导体持有约8,000个芯片时,摩尔预测,到2010年,这一比率将翻倍20倍。 如今,市场上最先进的半导体在半导体上安装了大约 ,增长了2倍到19倍。 这就是为什么在过去的40年里,处理速度增加了100多万倍。

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在对创新的信念的推动下,摩尔定律成为一种自我实现的预言。 公司预计计算能力将以令人难以置信的速度增长,因此在竞争对手首先发现速度之前,不断追求如何提高速度。 事实上,摩尔定律背后的研究,设计,风险承担和艰苦工作创造了一个强大的创新生态系统,其特点是技术迅速变化,注重研发,创新文化和创造性破坏。

这个过程使我们的口袋中的设备比1990年世界上具有更多的计算能力。这引发了跨行业的创新浪潮,不仅包括信息技术(IT),还包括生命科学,能源,航空航天和服务从而在推动全球经济和提高全世界公民生活质量方面发挥着变革作用。 实际上,半导体(即集成电路)构成了整个IT行业的基础技术,并且每年支持1万亿美元的基于电子产品的辅助产品 - 从手机,汽车到医疗设备。

然而,可能在未来五年内,占主导地位的硅基 (CMOS)架构可能会达到有可能损害摩尔定律的物理极限,除非可以对全新的半导体芯片架构进行跨越。 事实上,这是当今世界面临的最关键的技术问题之一,因为如果不对研究进行大量投资,摩尔定律很可能会在商业规模和价格合理的下一代加工技术出现之前就停止。 如果是这样,负面后果将是巨大的,因为机器人技术,智能机器,数据分析和防御技术的新需求创新都需要摩尔定律的进步。

因此,公共和私营部门都需要在半导体电子领域进行基础创新,以确保计算能力继续发展并促进我们未来的数字经济。 应用材料公司,IBM公司,英特尔公司,美光公司和德州仪器公司等公司已投资数十亿美元用于下一代半导体技术和设备,但他们自己无法做到这一点,特别是在资助风险的早期研究方面。 美国政府对基础科学研究的资助对美国在半导体技术方面的领先地位起到了推动作用,并且现在比以往任何时候都需要更强大的投资,因为迫切需要超越CMOS,研究新的芯片架构自旋电子学,基于其他先进技术纳米技术和量子计算。 简而言之,持续和扩大的联邦长期研究经费不仅对维持摩尔定律至关重要,而且对保持美国在IT方面的领导地位至关重要。

还应该指出,其他国家不仅仅是在等待美国在这个关键领域起带头作用。 例如,欧盟正在为半导体研发提供资金,比美国高出一个数量级,在未来10年内投资100亿欧元(134亿美元)。 如果我们不跟上发展步伐,美国就有可能失去其在半导体创

在艾萨克·阿西莫夫的基金会系列中,秘密基金会的使命是通过加速新帝国的重新出现来缩短银河黑暗时代的长度; 在这种情况下,基于微型微型技术。 虽然美国不会面临1000年的银河黑暗时代,但如果摩尔定律在下一个大型加工技术变得可负担且可扩展之前停滞不前,那么它很可能会面临20多年的缓慢增长期。 不幸的是,这恰好是在我们比以往任何时候都需要增长的时候:数以百万计的婴儿潮一代从生产者转变为消费者。 但是,我们不必袖手旁观,被动地绝望。 相反,我们需要敦促国会资助一项“超越CMOS”的国家努力,以尽快达到下一波摩尔定律。

Atkinson是信息技术与创新基金会的主席。