戈登·摩尔成为历史，但摩尔定律还没有

图片来源：Intel

文 | 雷科技leitech 

据英特尔、戈登与贝蒂·摩尔基金会（Gordon and Betty Moore Foundation）消息，当地时间2023年3月24日，英特尔联合创始人戈登·摩尔博士（Gordon Earle Moore）在夏威夷的家中逝世，享年94岁。据基金会报道，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静地去世。

相信对大多数人来说，无论是「戈登·摩尔」还是「仙童半导体（Fairchild Semiconductor、飞兆半导体）联合创始人」「英特尔联合创始人」这几个称呼都有些陌生。但只要你对计算机科学稍有了解，相信一定听过著名的「摩尔定律」。没错，被现代无数自媒体疯狂挪用的「摩尔定律」，就由戈登·摩尔在1965年提出。

很显然，简单地用「提出摩尔定律」来形容戈登·摩尔是非常不准确的。抛开慈善与环保事业不提，戈登·摩尔在计算机科学领域也有着突出的贡献：他与罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）、朱利亚斯·布兰克（Julius Blank）、尤金·克莱尔（Eugene Kleiner）、金·赫尔尼（Jean Hoerni）、杰·拉斯特（Jay Last）、谢尔顿·罗伯特茨（Sheldon Roberts）和维克多·格里尼克（Victor Grinich）共同创立的仙童半导体不仅是美国计算机领域的「黄埔军校」，同时还奠定了硅谷的基础。

今天，我们不妨回顾一下戈登·摩尔究竟从什么角度引领着计算机科学的发展。

他定义了硅谷

1929年1月3日，戈登·摩尔出生于美国加利福利亚州旧金山，后在圣荷西州立大学就读并取得理学学士学位。1950在加州大学伯克利分校获得化学学士学位，1954年在加州理工学院获得化学博士学位。

从取得博士学位后，戈登·摩尔加入了同样毕业于加州理工学院的威廉·肖克利（William Bradford Shockley Jr.）领导的肖克利半导体实验室。值得一提的是，威廉·肖克利被誉为晶体管之父，并因共同发明了晶体管获得了1956年的诺贝尔物理奖。但由于威廉·肖克利「怪异的行为与管理方式」，八位科学家决定共同离开肖克利实验室，并在纽约仙童摄影器材公司的资助下于1957年创办了仙童半导体公司。

仙童半导体初期主要研究和生产晶体管，他们首次商用制造硅晶体管，同时也率先推出了商业化生产集成电路的方法。毫不夸张地说，这家由于「劳资不和」而诞生的半导体公司，以一己之力奠定了现代计算机科学的发展，同时也奠定了「硅谷」在半导体行业的领先地位。

1965年，戈登·摩尔受邀为《电子学》杂志写了一篇行业观察报告，总结并评估了当时集成电路的发展速度，提出「每个新芯片大体上包含其前任两倍的容量，每个芯片的产生都是在前一个芯片产生后的18-24个月内」的现象，并将其归纳为「摩尔定律」，此时英特尔甚至还没有成立，开天辟地的Intel 4004微处理器更是无从谈起。

不过在1968年，戈登·摩尔就和罗伯特·诺伊斯、安迪·格罗夫一同创办了一家以集成电子（Integrated Electronics）为命名灵感的半导体公司。没错，这个名字取了两个单词开头合并而来的新企业，就叫现在大家熟知的Intel英特尔。

1971年11月，英特尔推出了第一款商用微处理器——Intel 4004。这款至今仍出现在教科书中的微处理器最早是英特尔为一家生产电子计算器的日本公司设计的。1972年，英特尔推出了世界上第一款八位处理器Intel 8008；1974年，英特尔推出了4004的升级版Intel 4040。

就在Intel 4040推出后的第二年，根据英特尔产品的实际状况，对10年前的「摩尔定律1.0」做出了更新：

接下来的10年里，集成电路上的晶体管每两年翻一番。

到这里不知道大家有没有发现一个细节：摩尔定律并不是60年前一句话到现在还管用。实际上摩尔定律每次的「有效期」只有10年，只不过每次预测都以10年为单位而已。而现在大家所熟悉的「18个月性能翻倍」版本，其实由时任英特尔CEO大卫·豪斯（David House）提出。

「后摩尔定律」时代

尽管最新版本的摩尔定律跟戈登·摩尔已经没有太大关系了，但从某种程度上看，摩尔定律的说法确实也影响着芯片行业的发展。

很多人可能误以为摩尔定律里还有什么物理定律或是研究思路，实际上都没有，这一切都只是对未来半导体芯片发展所做出的一个预测。虽然仅仅是一个预测，但是这个预测是戈登·摩尔说出来的，作为当时的半导体领军人物，从业者下意识地相信并跟随这一定律——在18个月内，一定要让性能翻倍。在当时，摩尔定律就像一个行业准则，规定了芯片提升的「下限」。

但如果现在企业已经有让性能提升300%的技术呢？或者直白地说，万一有人把摩尔定律当作芯片提升的「上限」，即使有更强大的升级，也要等到一年半之后再放出呢？比如在去年的NVIDIA发布会上，英伟达的CEO黄仁勋直言「摩尔定律已死」，往后的芯片性能不会再遵循这个定律。

当然了，现代技术日新月异，摩尔定律终归会有「死去」的一天，作为一个发展预测而存在的摩尔定律并不像万有引力方程式那样难以推翻，甚至物理定律也在随着人类对世界的认知而在不停改变，随着硅芯片的发展走到尽头，那么就是摩尔定律「死去」的时候。

但硅芯片走到头了吗？至少现在还没有，比如英伟达所使用的芯片制程是台积电的5nm工艺，而下一代制程3nm即将进入商用阶段。那么英特尔呢？在坚持了多年的14nm后，英特尔成功转入10nm，距离硅芯片的尽头「1nm」也还有不少的距离，至少在可以预见的未来5年到10年里，硅芯片都还有一定的发展空间。

而且，从业者也在试图用其它方法提升处理器的晶体管数量，传统的硅芯片是单层结构，所有晶体管都铺设在一层硅晶体上，那么是否可以通过增加层数来让芯片在面积不变的情况下增加晶体管数量呢？这只是其中一条思路，为了保持摩尔定律的有效性，行业一直在寻求新的发展方向。

至少从目前的半导体行业发展看来，摩尔定律仍然有效，甚至黄仁勋实际上也认可这一点，但是为何黄仁勋要说摩尔定律已死？很简单，黄仁勋认为未来的芯片性能会继续增加，即使不再是两年翻倍，三年或者四年也必定可以实现翻倍的目标，但是随着芯片制造成本的增加，未来的芯片售价不会再跟随摩尔定律而下降。

当然了，作为「摩尔定律」的发源地，英特尔在2022年就身体力行地用自己的产品反驳了NVIDIA的看法。在十三代酷睿处理器的发布会上，英特尔的CEO帕特·基辛格直球回击：

我知道大家都在争论「摩尔定律」是否死了？

我的答案是：没有。

从英特尔的角度来看，摩尔定律还远没有到死亡的时候，它仍在坚定地指导着半导体行业的前进与发展。

尽管以英特尔、英伟达为首的两大阵营就摩尔定律正闹得不可开交，但值得庆幸的是，从今年英特尔13代酷睿移动端处理器和英伟达RTX40系移动端的表现来看，双方都还是站到了用户体验这一侧。照这么看，尽管提出摩尔定律的戈登·摩尔博士已经离去，摩尔定律在未来依旧会作为芯片发展进步的「行业保证」一直陪伴着我们。

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