摩尔定律是否终结了半导体工业的生命取决于石墨烯或量子计算

摩尔定律是否终结了半导体工业的生命取决于石墨烯或量子计算

根据《自然》杂志的报道，下一个将于下个月发布的半导体技术路线图将采用完全不同的方法。早在2014年，国际半导体技术路线图组织就决定，下一个路线图将不再遵循摩尔定律。

1965年，Intel的联合创始人Gordon Moore观察到组件集成度每12个月翻一番。此外，确保每台晶体管最低价格的单位芯片晶体管数量每12个月翻一番。1965年，每台芯片50个晶体管带来了每台晶体管最低的成本。Moore预测到1970年，1,00每个芯片0个元件将被集成，而每个晶体管的成本将减少90%。

经过数据的精炼和简化，这种现象被称为摩尔定律：每片晶体管的数量每12个月翻一番。

摩尔的观察并不是基于任何科学或工程原理，这只反映了工业的发展趋势，但在随后的发展中，半导体工业并没有把摩尔定律看作是一种描述性和预测性的观察，而是一种规定性和确定性的规范，整个工业必须实现摩尔定律预测的目标。

然而，这一目标并非偶然实现。芯片开发是一个复杂的过程，需要使用来自许多公司的机械、软件和原材料。为了确保所有制造商按照摩尔定律制定相同的时间表，该行业遵循共同的技术开发路线图。半导体协会是一家工业企业。由Intel、AMD、TSMC、Global Foundries和IBM组成的Try组织自1992年以来发布了这一路线图。1998年，半导体工业协会与世界其他地区的类似组织合作，成立了国际半导体技术路线图组织。最新路线图于2013年发布。

摩尔定律提出的预测长期以来一直存在问题。1975年，摩尔本人更新了摩尔定律，将半导体工业的发展周期从12个月增加到24个月。在未来30年里，通过减小芯片上元件的尺寸，芯片的发展受到摩尔定律的指导。

然而，到了90年代，仅仅依靠尺寸减小的技术已经走到了尽头。然而，通过其他技术，芯片的发展仍然符合摩尔定律的预测。在90纳米的时代，应变硅技术出现了。在45纳米的时代，一种可以提高电容的新材料出现了。在22纳米的年代，三个栅极晶体管使芯片的性能更加强大。

然而，这些新技术已经走到了尽头，芯片制造的光刻技术正处于压力之下，目前已有14种采用193纳米波长的光进行制造，波长越长，制造过程越复杂，成本越高，认为波长为13.5纳米的远紫外光希望未来，但远紫外技术适合芯片制造仍然需要克服工程问题。

即使采用了远紫外技术，芯片集成的改进程度也不清楚，如果减少到2纳米，一个晶体管只有10个原子大小，这样一个小晶体管的可靠性很可能会有问题，即使这些问题得到解决，耗电量也会继续导致随着晶体管的连接越来越近，芯片的功耗也会增加。

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