管理知识：什么是摩尔定律？.docx

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1、管理知识：什么是摩尔定律?何为摩尔定律?摩尔定律是指IC上可容纳的晶体管数目，约每 隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。摩尔定律是由英特尔 (Intel)名誉董事长戈登摩尔(Gordon Moore)经过长期观看发觉得之。 下面是学习啦我为大家收集整理的管理学问，一起来看看吧！摩尔定律概述摩尔定律是指IC上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会 增加一倍，性能也将提升一倍。摩尔定律是由英特尔(Intel)名誉董 事长戈登摩尔(Gordon Moore)经过长期观看发觉得之。计算机第肯定律摩尔定律Moore定律1965年，戈登摩尔 (Gordon Moore)预备一个关于计算机存储器进展趋

2、势的报告。他整理 了一份观看资料。在他开头绘制数据时，发觉了一个惊人的趋势。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。假如这个趋势连续的话，计算力量相 对于时间周期将呈指数式的上升。Moore的观看资料，就是现在所谓 的Moore定律，所阐述的趋势始终连续至今，且仍不同寻常地精 确。人们还发觉这不光适用于对存储器芯片的描述，也精确地说明白处理机力量和磁盘驱动器存储容量的进展。该定律成为很 多工业对于性能猜测的基础。在26年的时间里，芯片上的晶体管数 量增加了 3200多倍，从1971年推出的第一款4004的2300个增加到 奔腾H处理器的

3、750万个。由于高纯硅的独特性，集成度越高，晶体管的价格越廉价，这 样也就引出了摩尔定律的经济学效益，在20世纪60年月初，一个晶 体管要10美元左右，但随着晶体管越来越小，直小到一根头发丝上 可以放1000个晶体管时，每个晶体管的价格只有千分之一美分。据 有关统计,按运算10万次乘法的价格算，IBM704电脑为1美元，IBM709 降到20美分，而60年月中期IBM耗资50亿研制的IBM360系统电脑 已变为3. 5美分。后来人们对它进行归纳，主要有以下三种版本：1、集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔18个月就翻一 番。2、微处理器的性能每隔18个月提高一倍，而价格下降一倍。3、用一个美

4、元所能买到的电脑性能，每隔18个月翻两番。以上几种说法中，以第一种说法最为普遍，其次、三两种说法 涉及到价格因素，其实质是一样的。三种说法虽然各有千秋，但在一 点上什同的，即翻番的周期都是18个月，至于翻一番（或两番）的是 集成电路芯片上所集成的电路的数目，是整个计算机的性能，还是一 个美元所能买到的性能就见仁见智了。摩尔定律历程摩尔定律产生摩尔定律的始作俑者是戈顿摩尔，大名鼎鼎的芯片制造厂商 Intel公司的创始人之一。20世纪50年月末至用年月初半导体制造 工业的高速进展，导致了摩尔定律的出台。早在1959年，美国闻名半导体厂商仙童公司首先推出了平面 型晶体管，紧接着于1961年又推出了平

5、面型集成电路。这种平面型 制造工艺是在研磨得很平的硅片上，采纳一种所谓光刻技术来形成半 导体电路的元器件，如二极管、三极管、电阻和电容等。只要光刻的 精度不断提高，元器件的密度也会相应提高，从而具有极大的进展潜 力。因此平面工艺被认为是整个半导体工业键，也是摩尔定律问世的 技术基础。1965年4月19日，时任仙童半导体公司讨论开发试验室主任 的摩尔应邀为电子学杂志35周年专刊写了一篇观看评论报告， 题目是：让集成电路填满更多的元件。摩尔应这家杂志的要求对将来 十年间半导体元件工业的进展趋势作出预言。据他推算，到1975年， 在面积仅为四分之一平方英寸的单块硅芯片上，将有可能密集65000 个元

6、件。他是依据器件的简单性（电路密度提高而价格降低）和时间之 间的线性关系作出这一推断的，他的原话是这样说的：最低元件价格 下的理杂性每年大约增加一倍。可以确信，短期内这一增长率会连续 保持。即便不是有所加快的话。而在更长时期内的增长率应是略有波 动，尽管役有充分的理由来证明，这一增长率至少在将来十年内几乎 维持为一个常数。这就是后来被人称为摩尔定律的最初原型。摩尔定律修改1975年;摩尔在国际电信联盟IEEE的学术年会上提交了一篇 论文，依据当时的实际状况，对密度每年回一番的增长率进行了重新 审定和修正。根据摩尔本人1997年9月接受（科学的美国人）一名编 辑采访时的说法，他当年是把每年翻一番

7、改为每两年国一番，并声明 他从来没有说过每18个月翻一番。然而，据网上有的媒体透露，就在摩尔本人的论文发表后不久， 有人将其预言修改成半导体集成电路的密度或容量每18个月翻一番, 或每三年增长4倍，有人甚至列出了如下的数学公式：（每芯片的电 路增长倍数）=2（年份-1975）/1. 5O这一说法后来成为很多人的共识， 流传至今。摩尔本人的声音，无论是最初的每一年翻一番还是后来修 正的每两年翻一番反而被沉没了，如今已鲜有人知。历史竟和人们开了个不大不小的玩笑：原来目前广为流传的摩 尔定律并非摩尔本人的说法！摩尔定律的验证摩尔定律究竟准不准?让我们先来看几个详细的数据。1975年， 在一种新消失的

8、电荷前荷器件存储器芯片中，的的确确含有将近 65000个元件，与十年前摩尔的预言的确惊人地全都!另据Intel公 司公布的统计结果，单个芯片上的晶体管数目，从1971年4004处理 器上的2300个,增长到1997年Pentium II处理器上的7. 5百万个， 26年内增加了 3200倍。我们不妨对此进行一个简洁的验证：假如按 摩尔本人每两年翻一番的猜测，26年中应包括13个翻番周期，每经 过一个周期，芯片上集成的元件数应提高2n倍（0nl2）,因此到第13 个周期即26年后元件数应提高了 212=4096倍，作为一种进展趋势的 猜测，这与实际的增长倍数3200倍可以算是相当接近了。假如以其

9、 他人所说的18个月为翻番周期，则二者相去甚远。可见从长远来看， 还是摩尔本人的说法更加接近实际。也有人从个人计算机（即PC）的三大要素一微处理器芯片、半 导体存储器和系统软件来考察摩尔定律的正确性。微处理器方面，从 1979 年的 8086 和 8088,到 1982 年的 80286, 1985 年的 80386,年 的 80486, 1993 年的 Pentium, 1996 年的 PentiumPro, 1997 年的 Pentiumll,功能越来越强，价格越来越低，每一次更新换代都是摩 尔定律的直接结果。与此同时PC机的内存储器容量由最早的480k扩 大到8M, 16M,与摩尔定律更

10、为吻合。系统软件方面，早期的计算机 由于存储容量的限制，系统软件的规模和功能受到很大限制，随着内 存容量根据摩尔定律的速度呈指数增长，系统软件不再局限于狭小的 空间，其所包含的程序代码的行数也剧增：Basic的源代码在1975 年只有4, 000行，20年后进展到大约50万行。微软的文字处理软件 Word, 1982年的第一版含有27, 000行代码，20年后增加到大约200 万行。有人将其进展速度绘制一条曲线后发觉，软件的规模和简单性 的增长速度甚至超过了摩尔定律。系统软件的进展反过来又提高了对 处理器和存储芯片的需求，从而刺激了集成电路的更快进展。这里需要特殊指出的是，摩尔定律并非数学、物

11、理定律，而是 对进展趋势的一种分析猜测，因此，无论是它的文字表述还是定量计 算，都应当容许肯定的富裕度。从这个意义上看，摩尔的预言实在是 相当精确而又难能珍贵的了，所以才会得到业界人士的公认，并产生巨大的反响。摩尔定律的变种摩尔定律的洪亮名声，令很多人竞相仿效它的表达方式，从而 派生、繁衍出多种版本的摩尔定律，其中如：摩尔其次定律：摩尔定律提出30年来，集成电路芯片的性能 的确得到了大幅度的提高;但另一方面，Intel高层人士开头留意到 芯片生产厂的成本也在相应提高。1995年，Intel董事会主席罗伯特 诺伊斯预见到摩尔定律将受到经济因素的制约。同年，摩尔在经济 学家杂志上撰文写道：现在令我

12、感到最为担忧的是成本的增加，这 是另一条指数曲线。他的这一说法被人称为摩尔其次定律。新摩尔定律：近年来，国内IT专业媒体上又消失了新摩尔定 律的提法，则指的是我国Internet联网主机数和上网用户人数的递 增速度，大约每半年就翻一番!而且专家们预言，这一趋势在将来若 干年内仍将保持下去。摩尔定律的终结摩尔定律问世至今已近40年了。人们不无惊异地看到半导体 芯片制造工艺水平以一种令人目眩的速度提高。目前，Intel的微处 理器达芯片Pentium 4的主频已高2G（即12000M）, 2022年则要推出 含有10亿个晶体管、每秒可执行1千亿条指令的芯片。人们不禁要 问：这种令人难以置信的进展速

13、度会无止境地持续下去吗?不需要简 单的规律推理就可以知道：芯片上元件的几何尺寸总不行能无限制地 缩小下去，这就意味着，总有一天，芯片单位面积上可集成的元件数 量会达到极限。问题只是这一极限是多少，以及何时达到这一极限。 业界已有专家估计，芯片性能的增长速度将在今后几年趋缓。一般认 为，摩尔定律能再适用10年左右。其制约的因素一是技术，二是经 济。从技术的角度看，随着硅片上线路密度的增加，其简单性和差 错率也将呈指数增长，同时也使全面而彻底的芯片测试几乎成为不行 能。一旦芯片上线条的宽度达到纳米（10-9米）数量级时，相当于只 有几个分子的大小，这种状况下材料的物理、化学性能将发生质的变 化，致

14、使采纳现行工艺的半导体器件不能正常工作，摩尔定律也就要 走到它的终点了。从经济的角度看，正如上述摩尔其次定律所述，目前是20-30 亿美元建一座芯片厂，线条尺寸缩小到0. 1微米时将猛增至100亿美 元，比一座核电站投资还大。由于花不起这笔钱，迫使越来越多的公 司退出了芯片行业。看来摩尔定律要再维持十年的寿命，也决非易事。然而，也有人从不同的角度来看问题。美国一家名叫CyberCash 公司的总裁兼CEO丹林启说，摩尔定律守于人类制造力的定律，而不 是物理学定律。持类似观点的人也认为，摩尔定律实际上守于人类信 念的定律，当人们信任某件事情肯定能做到时，就会努力去实现它。 摩尔当时提出他的观看报告时，他实际上是给了人们一种信念，使大 家信任他预言的进展趋势肯定会持续。