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04/19 - 象徵半世紀以來電子產業爆炸性發展的「摩爾定律」被提出

1965 年,Electronics 雜誌刊登了一篇快捷半導體公司(Fairchild Semiconductor)的年輕工程師 Gordon Moore 所撰寫的文章《讓積體電路填滿更多的元件》,文中預測了未來將出現家用電腦、行動電話以及自動駕駛汽車。而其中最重要的,Moore 認為在單一矽晶片上所能放置的電子元件數目,將會在每 18 – 24 個月便翻倍一次--也就是我們如今所熟知的「摩爾定律(Moore’s Law)」。電子元件、積體電路上的電晶體數量,在半導體產業裡就象徵了運算速度的提升,而這也是 Moore 腦中這些未來科技能夠成為現實的重要原因。

2004 年的 Gordon Moore。 圖片來源:Wikipedia
2004 年的 Gordon Moore。 圖片來源:Wikipedia

快捷公司在 1961 年生產出了第一款現代的矽積體電路,這時一個積體電路上只包含了四個電晶體。到了 Moore 刊登文章的 1965 年,當時快捷已經可以生產包含了 64 個電子元件的積體電路。透過觀察其發展的趨勢,Moore 大膽地提出了積體電路技術在未來的十年內,將會呈指數型穩定發展的這個假設,並且有朝一日將成為電子產業發展的主軸--儘管在當時沒有很多人信服。

1975 年,Intel 公司準備生產的感光耦合元件(CCD)記憶體晶片上,已經含有超過 32000 個電子元件,與 Moore 的預測幾乎吻合。這家 Intel 公司便是 Gordon Moore 和幾名夥伴在離開快捷半導體公司以後於 1968 年創立的。

一直到今天為止,距離 Moore 發表的預測文章已經超過了五十年,積體電路技術的發展卻依然跟隨著「摩爾定律」的軌跡,每一年半至兩年,人們就能將電子元件的體積減少一半。從貝爾實驗室最早所發明如手錶錶面ㄧ般大小的電晶體,一直到如今可以在針頭上放置一千萬個的單分子電晶體,「摩爾定律」的服從象徵著人類科技在最近半世紀以來的瘋狂進展。

1971 - 2008 年,CPU 內的電晶體數量正如摩爾定律所預測一般,呈指數成長。 圖片來源: This day in tech history
1971 – 2008 年,CPU 內的電晶體數量正如摩爾定律所預測一般,呈指數成長。 圖片來源: This day in tech history

「摩爾定律」並不是一個物理定律,而是一套發展趨勢,它預測 - 無形中或許也驅使著 - 半導體技術的發展呈現指數成長。因此,比起將現狀理解為「積體電路發展居然服從了摩爾定律這麼久」,更貼切的說法應該是「積體電路的發展居然能夠一直趕上摩爾定律的規則」。

何時才會是摩爾定律的終點?一直是個熱門話題,畢竟在現今電晶體越做越小、小到離譜的狀況下,無論是技術的限制、極限,或者日漸高昂的研發成本,都讓這個已經維持了五十年的紀錄顯得岌岌可危。儘管勢必會有結束的一天,但不管如何,「摩爾定律」毫無疑問標記出了人類在電子產業上所達到的驚人成就,以及相對於此所促成的科技進步與發展。

 

參考資料:

封面圖片來源:Intelfreepress @Flickr, CC Licensed.

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Seliao

PanX 實習編輯。

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