AL123 人文社科会员免费专区文学 2024-05-18

芯片简史_汪波_AZW3_MOBI_EPUB_PDF_电子书（无页码）_汪波

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06一切过往皆可超越，摩尔定律 2015年，在摩尔定律诞生50周年的纪念活动上，86岁的戈登·摩尔受邀参加一个面向公众的讨论会，他坐得笔直，犹如一座钟。MOORE G E. Cramming more components onto integrated circuits. Electronics, 1965, 38 (8): 114. 寒暄后，主持人念起1965年摩尔为《电子学》（Electronics）杂志写的那篇经典文章《在集成电路中塞进更多的元件》的片段：本书中的“集成电路”、“芯片电路”和“集成芯片”意思相同，未做区分。集成电路将为我们带来各种奇迹：家用电脑（至少是连接到中央计算机上的终端）、自动驾驶汽车、个人移动通信设备，以及带有显示屏的手表…… 主持人发出一阵惊叹：“看起来，你当时什么都预见到了，我们现在有了谷歌自动驾驶汽车，有了智能手表iWatch……什么都有了！你是怎么做出这番预测的？”MOORE G E. Progress in Digital Integrated Electronics. IEEE International Electron Devices Meeting 21, 1975: 11–13. 摩尔回答说，在写这篇文章时，他注意到在芯片诞生的头几年，一枚芯片里元件的数量一直在不断地增长，似乎很有规律，大约每年翻一番，于是他预测下一个十年中，这种元件数每年翻倍的趋势将持续下去，将从64个增长1 000余倍，变成65 000个。在当时看来，这是个相当大胆的预测，但是半导体产业界在后来的十年几乎完全在按照摩尔预测的节奏发展。在此后的几十年里，半导体产业依然在按照摩尔定律预言的节奏稳步前进，一枚芯片里晶体管的数量从几个飙升到了上百亿个（见图6-1）。图6-1 摩尔定律：1971—2011年处理器中的晶体管数量注：微处理器芯片上的晶体管数按照摩尔定律的预测逐年增长。接着，主持人抛出了一个犀利的问题：“在这50年中，戈登·摩尔从摩尔定律中学到的最大教训是什么？” “哦，这个问题挺难回答的。”摩尔沉思了一两秒钟后说道，“对我来说，最大的教训就是：既然已经做出了一个这么准的预测，那么我最好避免再做出第二个预测。”观众席中顿时爆发出一阵笑声。当摩尔遇到米德，晶体管尺寸极限 1960年，31岁的摩尔到离家不远的地方出了一趟差。他们管理着1 000多人的公司，规模是肖克利公司的10倍，肖克利对两人管理才能的预言得到了“反证”。这一年，仙童半导体公司原有的工厂规模扩大了一倍，而且又建了一座新工厂，平面晶体管火力全开，成为主打产品，“微逻辑”芯片的研发也取得了突破。公司在意大利买下了一家生产锗晶体管的SGS公司。诺伊斯担任总经理，摩尔升任研发和试产部门的负责人。摩尔从公司所在的北加州出发，向南驱车500多千米，开到了南加州的洛杉矶东北郊，这里坐落着他的母校加州理工学院。摩尔此行想为仙童半导体公司招聘一些研究生，顺便拜访一下那里的电子学教授，看能否建立一些合作关系。摩尔在电气工程系的楼里边走边瞧，看到一间办公室门上贴着一个铭牌：卡弗·米德（Carver Mead）。门是开着的，摩尔朝里望去，一位年轻的教授正在工作。米德是一位刚入职不久的助理教授，他研究半导体器件，同时也教授半导体课程。这时他正准备分析刚刚得到的实验结果。COURTLAND R. Q&A: Carver Mead. IEEE Spectrum: Technology, Engineering, and Science News, (2015-04-15) [2021-05-12]. https://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/qa-carver-mead. 摩尔夹着随身的公文包走进来，自来熟地自我介绍道：“嗨，你好，我是仙童半导体公司的戈登·摩尔。”米德抬头看了一眼这个脸上带着笑容的不速之客，觉得好笑，心想：“这个家伙是谁呀，仙童半导体公司这个名字倒是听说过。” 摩尔伸过手来，跟米德握了一下，开门见山地介绍道：“我毕业于加州理工学院，听说您教授半导体课程，所以来拜访一下您。”摩尔了解了米德的研究和教学情况后说：“对了，也许您需要一些晶体管用于教学实验之类的，我刚好带了一些公司生产的晶体管样品。” 米德又惊又喜：“当然，我非常需要这些晶体管。这真是太棒了！我能看看吗？” 摩尔打开公文包，伸手在里面摸来摸去，他越是急于把晶体管拿出来，就越是想不起来放在哪个角落了。结果，他最先拿出来的居然是一只袜子和一件脏衬衫。米德瞪大了眼睛，不解地看着摩尔。摩尔耸了耸肩，冲着米德挤了挤眼睛，急中生智地说：“我从来都是轻装旅行。”终于，摩尔翻出了一只鼓鼓囊囊的大号牛皮纸信封，里面装的都是晶体管......