摩爾定律倒計時

今年IDF上，英特爾發布22納米了Ivy Bridge處理器之后，摩爾定律的壽命再次引起廣泛關注。

自1947年晶體管發明至今，摩爾定律基本有效，其間最主要的調整在于間隔從每年改為每18到24個月。1997年，《紐約時報》稱摩爾定律將在10年內失效；2003年摩爾在演講中說，他的定律只能再生存10年。以后，不斷有人給出摩爾定律的結束日期，但每次都沒有說準。

5月17日，英特爾CEO歐德寧在微博上稱，英特爾已開始對7納米和5納米制程技術的研究。英特爾目前計劃在美國俄勒岡、亞利桑那和愛爾蘭的工廠中部署14納米制程生產線，爭取于2015年推出10納米制程芯片。更早，在2009年的一次技術會議上英特爾曾提到，2022年將達到4納米制程。也就是說，4納米，或者5納米，是英特爾當前計劃中摩爾定律的終點，距今還剩十年。

物理學家加來道雄曾預言，晶體管寬度一旦縮小到5個原子，性能就無法保證。一個硅原子的尺寸約為0.24納米，5個硅原子為1.2納米。而英特爾的4納米差不多有17個硅原子，看來并不是摩爾定律的理論極限。

今年1月，澳大利亞和美國科學家宣布制成單原子納米導線。研究團隊在硅原子之間均勻安放磷原子，產生了符合歐姆定律的4個硅原子寬（0.96納米）的導線。5月，澳大利亞科學家宣布用磷原子在硅上制成單原子晶體管（約1.4納米），并證明在硅基底上精確度控制單個原子的可行性。這些進展似乎表明，摩爾定律存在走進1納米區間的可能性。

不過，以晶體管為基本單元的摩爾定律，即便能使制程小于1納米，但無論如何也不可能小于一個原子。小于一個原子，晶體管本身就不復存在了。如此算來，不考慮商業因素，最晚到本世紀中葉之前，摩爾定律必定完成其歷史使命。摩爾定律已經走過了其最為輝煌的時段，進入黃昏，隨之而來的，是以其為基石的半導體工業走過了爆炸式成長的時代之后，無可避免地將從朝陽工業變為夕陽產業。美國半導體行業協會總裁George Scalise曾說:“現在已處于挑選候選者的階段。”事實上，科學界“挑選候選者”的研究近年來越來越活躍。

本世紀初候選者包括量子計算、光學計算、分子計算等。時至今日，以量子計算的成果最為重要。

IBM今年3月宣布量子計算獲得重大突破。IBM的核心裝置性能比2009年提高1000倍。德國亞琛大學量子信息研究所科學家評價：“IBM研究小組進行的超導量子研究正不斷取得進展，他們正朝著研制可靠可升級的量子計算機的道路穩步前進。他們研制的裝置性能出色，已經讓他們非常接近滿足實用量子計算機最低要求的這一目標。”不過，當前的各類量子計算器件均為超導裝置，功耗巨大，且壽命很短，距商業實用尚遠。

隨著摩爾定律開始倒計時，一個由原理創新帶動的新一波技術革命浪潮正悄悄向我們走來。