第3章 摩尔定律和棋盘的另一半

“人类最大的缺点是无法理解指数函数。”

——阿尔伯特·A. 巴特利特（Albert A. Bartlett）

美国科罗拉多大学物理学荣誉教授

虽然戈登·摩尔（Gordon Moore）是英特尔公司的共同创始人、最慷慨的慈善家以及总统自由勋章获得者，但他最为人熟知的是他在1965年所做的一个几乎是题外话的预测。摩尔当时是仙童半导体公司的工程师，他应《电子学》杂志的邀请，写了一篇名为“让集成电路填满更多元件”（Cramming More Components onto Integrated Circuits）的文章。在那时，这种形式的集成电路——在一个主要由硅元素构成的单块芯片上集合了各种各样的电子元件，出现还不到10年时间，但摩尔却看到了这种发展的潜力。他写道：“集成电路将会创造像家用计算机——或者是与中央计算机相连的终端设备，以及无人驾驶汽车的自动控制系统、个人便携式通信设备这样的奇迹。”

这篇文章最出名的预测，也就是让摩尔这个名字变得家喻户晓的，是关于“填满元件”的阐述：

在保持元件成本价格最低的情况下，其结构复杂程度每年大约增加两倍……可以确信，短期内虽然这一增长速度不一定会加快，但肯定还会继续保持。而从长期来看，这一增长速度会略有波动，但我们有充分的理由相信，这一增长速度至少还能持续10年。

这就是摩尔定律原始的阐述，它的深刻含义值得你认真琢磨。“在保持元件成本价格最低的情况下，其结构复杂程度每年大约增加两倍”，这句话的基本含义是，你仅仅用一美元就可以买到集成电路的计算能力。摩尔研究观察到，这种计算能力每年都要翻倍：你在1963年用一美元买到的计算能力将会是1962年的两倍，1964年的则是1963年的两倍，而1965年的又是1964年的两倍。

摩尔预测，这种发展速度将会一直持续下去，虽然随着时间的推移一些改变会发生，但至少还会持续10年。这一大胆的预测也就预示着，1975年集成电路的计算能力将是1965年的500多倍。

然而，正像事情所发展的那样，摩尔的最大错误是太保守了。他的定律竟然持续了40多年，而不仅仅是10年，而且除了集成电路，数字化领域也在突飞猛进。值得注意的是，计算能力成倍增加所需要的时间也一直存在争议。在1975年，摩尔把他成倍增长的预测从一年修正为约两年，即今天人们普遍采用每18个月综合计算能力提高一倍的说法。可以毫无争议地说，摩尔定律将会一直持续大约半个世纪。