戈登·摩爾斯人已逝，摩爾定律未完待續(xù)

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編 輯：一位天明

排 版：?jiǎn)苇h(huán)

據(jù)英特爾、戈登與貝蒂·摩爾基金會(huì)（Gordon and Betty Moore Foundation）消息，當(dāng)?shù)貢r(shí)間2023年3月24日，英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾博士（Gordon Earle Moore）在夏威夷的家中逝世，享年94歲。據(jù)基金會(huì)報(bào)道，他于2023年3月24日星期五在家人的陪伴下在夏威夷的家中平靜地去世。

相信對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，無(wú)論是「戈登·摩爾」還是「仙童半導(dǎo)體（Fairchild Semiconductor、飛兆半導(dǎo)體）聯(lián)合創(chuàng)始人」「英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人」這幾個(gè)稱呼都有些陌生。但只要你對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)稍有了解，相信一定聽過(guò)著名的「摩爾定律」。沒錯(cuò)，被現(xiàn)代無(wú)數(shù)自媒體瘋狂挪用的「摩爾定律」，就由戈登·摩爾在1965年提出。

很顯然，簡(jiǎn)單地用「提出摩爾定律」來(lái)形容戈登·摩爾是非常不準(zhǔn)確的。拋開慈善與環(huán)保事業(yè)不提，戈登·摩爾在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域也有著突出的貢獻(xiàn)：他與羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）、朱利亞斯·布蘭克（Julius Blank）、尤金·克萊爾（Eugene Kleiner）、金·赫爾尼（Jean Hoerni）、杰·拉斯特（Jay Last）、謝爾頓·羅伯特茨（Sheldon Roberts）和維克多·格里尼克（Victor Grinich）共同創(chuàng)立的仙童半導(dǎo)體不僅是美國(guó)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的「黃埔軍?！?，同時(shí)還奠定了硅谷的基礎(chǔ)。

今天，我們不妨回顧一下戈登·摩爾究竟從什么角度引領(lǐng)著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展。

1929年1月3日，戈登·摩爾出生于美國(guó)加利福利亞州舊金山，后在圣荷西州立大學(xué)就讀并取得理學(xué)學(xué)士學(xué)位。1950在加州大學(xué)伯克利分校獲得化學(xué)學(xué)士學(xué)位，1954年在加州理工學(xué)院獲得化學(xué)博士學(xué)位。

從取得博士學(xué)位后，戈登·摩爾加入了同樣畢業(yè)于加州理工學(xué)院的威廉·肖克利（William Bradford Shockley Jr.）領(lǐng)導(dǎo)的肖克利半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室。值得一提的是，威廉·肖克利被譽(yù)為晶體管之父，并因共同發(fā)明了晶體管獲得了1956年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。但由于威廉·肖克利「怪異的行為與管理方式」，八位科學(xué)家決定共同離開肖克利實(shí)驗(yàn)室，并在紐約仙童攝影器材公司的資助下于1957年創(chuàng)辦了仙童半導(dǎo)體公司。

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仙童半導(dǎo)體初期主要研究和生產(chǎn)晶體管，他們首次商用制造硅晶體管，同時(shí)也率先推出了商業(yè)化生產(chǎn)集成電路的方法。毫不夸張地說(shuō)，這家由于「勞資不和」而誕生的半導(dǎo)體公司，以一己之力奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，同時(shí)也奠定了「硅谷」在半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)先地位。

1965年，戈登·摩爾受邀為《電子學(xué)》雜志寫了一篇行業(yè)觀察報(bào)告，總結(jié)并評(píng)估了當(dāng)時(shí)集成電路的發(fā)展速度，提出「每個(gè)新芯片大體上包含其前任兩倍的容量，每個(gè)芯片的產(chǎn)生都是在前一個(gè)芯片產(chǎn)生后的18-24個(gè)月內(nèi)」的現(xiàn)象，并將其歸納為「摩爾定律」，此時(shí)英特爾甚至還沒有成立，開天辟地的Intel 4004微處理器更是無(wú)從談起。

不過(guò)在1968年，戈登·摩爾就和羅伯特·諾伊斯、安迪·格羅夫一同創(chuàng)辦了一家以集成電子（Integrated Electronics）為命名靈感的半導(dǎo)體公司。沒錯(cuò)，這個(gè)名字取了兩個(gè)單詞開頭合并而來(lái)的新企業(yè)，就叫現(xiàn)在大家熟知的Intel英特爾。

1971年11月，英特爾推出了第一款商用微處理器——Intel 4004。這款至今仍出現(xiàn)在教科書中的微處理器最早是英特爾為一家生產(chǎn)電子計(jì)算器的日本公司設(shè)計(jì)的。1972年，英特爾推出了世界上第一款八位處理器Intel 8008；1974年，英特爾推出了4004的升級(jí)版Intel 4040。

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就在Intel 4040推出后的第二年，根據(jù)英特爾產(chǎn)品的實(shí)際狀況，對(duì)10年前的「摩爾定律1.0」做出了更新：

接下來(lái)的10年里，集成電路上的晶體管每?jī)赡攴环?/span>

到這里不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)一個(gè)細(xì)節(jié)：摩爾定律并不是60年前一句話到現(xiàn)在還管用。實(shí)際上摩爾定律每次的「有效期」只有10年，只不過(guò)每次預(yù)測(cè)都以10年為單位而已。而現(xiàn)在大家所熟悉的「18個(gè)月性能翻倍」版本，其實(shí)由時(shí)任英特爾CEO大衛(wèi)·豪斯（David House）提出。

盡管最新版本的摩爾定律跟戈登·摩爾已經(jīng)沒有太大關(guān)系了，但從某種程度上看，摩爾定律的說(shuō)法確實(shí)也影響著芯片行業(yè)的發(fā)展。

很多人可能誤以為摩爾定律里還有什么物理定律或是研究思路，實(shí)際上都沒有，這一切都只是對(duì)未來(lái)半導(dǎo)體芯片發(fā)展所做出的一個(gè)預(yù)測(cè)。雖然僅僅是一個(gè)預(yù)測(cè)，但是這個(gè)預(yù)測(cè)是戈登·摩爾說(shuō)出來(lái)的，作為當(dāng)時(shí)的半導(dǎo)體領(lǐng)軍人物，從業(yè)者下意識(shí)地相信并跟隨這一定律——在18個(gè)月內(nèi)，一定要讓性能翻倍。在當(dāng)時(shí)，摩爾定律就像一個(gè)行業(yè)準(zhǔn)則，規(guī)定了芯片提升的「下限」。

但如果現(xiàn)在企業(yè)已經(jīng)有讓性能提升300%的技術(shù)呢？或者直白地說(shuō)，萬(wàn)一有人把摩爾定律當(dāng)作芯片提升的「上限」，即使有更強(qiáng)大的升級(jí)，也要等到一年半之后再放出呢？比如在去年的NVIDIA發(fā)布會(huì)上，英偉達(dá)的CEO黃仁勛直言「摩爾定律已死」，往后的芯片性能不會(huì)再遵循這個(gè)定律。

當(dāng)然了，現(xiàn)代技術(shù)日新月異，摩爾定律終歸會(huì)有「死去」的一天，作為一個(gè)發(fā)展預(yù)測(cè)而存在的摩爾定律并不像萬(wàn)有引力方程式那樣難以推翻，甚至物理定律也在隨著人類對(duì)世界的認(rèn)知而在不停改變，隨著硅芯片的發(fā)展走到盡頭，那么就是摩爾定律「死去」的時(shí)候。

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但硅芯片走到頭了嗎？至少現(xiàn)在還沒有，比如英偉達(dá)所使用的芯片制程是臺(tái)積電的5nm工藝，而下一代制程3nm即將進(jìn)入商用階段。那么英特爾呢？在堅(jiān)持了多年的14nm后，英特爾成功轉(zhuǎn)入10nm，距離硅芯片的盡頭「1nm」也還有不少的距離，至少在可以預(yù)見的未來(lái)5年到10年里，硅芯片都還有一定的發(fā)展空間。

而且，從業(yè)者也在試圖用其它方法提升處理器的晶體管數(shù)量，傳統(tǒng)的硅芯片是單層結(jié)構(gòu)，所有晶體管都鋪設(shè)在一層硅晶體上，那么是否可以通過(guò)增加層數(shù)來(lái)讓芯片在面積不變的情況下增加晶體管數(shù)量呢？這只是其中一條思路，為了保持摩爾定律的有效性，行業(yè)一直在尋求新的發(fā)展方向。

至少?gòu)哪壳暗陌雽?dǎo)體行業(yè)發(fā)展看來(lái)，摩爾定律仍然有效，甚至黃仁勛實(shí)際上也認(rèn)可這一點(diǎn)，但是為何黃仁勛要說(shuō)摩爾定律已死？很簡(jiǎn)單，黃仁勛認(rèn)為未來(lái)的芯片性能會(huì)繼續(xù)增加，即使不再是兩年翻倍，三年或者四年也必定可以實(shí)現(xiàn)翻倍的目標(biāo)，但是隨著芯片制造成本的增加，未來(lái)的芯片售價(jià)不會(huì)再跟隨摩爾定律而下降。

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當(dāng)然了，作為「摩爾定律」的發(fā)源地，英特爾在2022年就身體力行地用自己的產(chǎn)品反駁了NVIDIA的看法。在十三代酷睿處理器的發(fā)布會(huì)上，英特爾的CEO帕特·基辛格直球回?fù)簦?/span>

我知道大家都在爭(zhēng)論「摩爾定律」是否死了？

我的答案是：沒有。

從英特爾的角度來(lái)看，摩爾定律還遠(yuǎn)沒有到死亡的時(shí)候，它仍在堅(jiān)定地指導(dǎo)著半導(dǎo)體行業(yè)的前進(jìn)與發(fā)展。

盡管以英特爾、英偉達(dá)為首的兩大陣營(yíng)就摩爾定律正鬧得不可開交，但值得慶幸的是，從今年英特爾13代酷睿移動(dòng)端處理器和英偉達(dá)RTX40系移動(dòng)端的表現(xiàn)來(lái)看，雙方都還是站到了用戶體驗(yàn)這一側(cè)。照這么看，盡管提出摩爾定律的戈登·摩爾博士已經(jīng)離去，摩爾定律在未來(lái)依舊會(huì)作為芯片發(fā)展進(jìn)步的「行業(yè)保證」一直陪伴著我們。