【硬塞科技字典】摩爾定律是什麼?真的壽命將近了嗎?

影響半導體、計算機科技與數位產業深遠的摩爾定律,你真的瞭解它的威力嗎?
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相信如果是半導體產業相關的人,應該對摩爾定律(Moore's law)熟到不能再熟了。

摩爾定律是美國半導體大廠 Intel 的創辦人之一戈登.摩爾(Gordon Moore)在 1965 年於《電子學》(Electronics)雜誌所提出。電晶體(Transistor)左右了晶片的效能,而摩爾發現,每個晶片上可容納的電晶體數目,會按照幾何級數的法則增長,每一年約會增加一倍,運算性能提升 40%。他在 1975 年更改說法,調成每兩年成長一倍。後來執行長大衛.豪斯(David House)又提出每 18 個月增長一倍的理論,成為後世普遍參照的說法。

但有趣的是,戈登.摩爾在 1997 年的採訪中表示,自己從來沒有說過「每 18 個月」,且半導體製造技術聯盟(Semiconductor Manufacturing Technology,SEMATECH)路線圖是跟從 24 個月的週期在進行。

摩爾定律可說是科技發展非常重要的自然法則,也是很強勁的預測理論。它不僅成就半導體半個多世紀以來的發展,我們現在常用的智慧型手機、個人筆電等發明都與之有密切關聯。

但隨著電晶體裡的原子數量開始越變越少、科技逐步走進量子層級,近年效能逐漸放慢,專家預測摩爾定律終將會迎來物理極限,甚至有「摩爾定律已死」的聲浪,最被台灣人熟知的例子就出自於 NVIDIA 執行長黃仁勛的口中,甚至提出新的「黃式定律(Huang’s Law)」。連戈登.摩爾本人都預測,摩爾定律大約會在 2020 年前失準。

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但 2019 年台積電的運動會上,創辦人張忠謀以「山窮水盡疑無路,柳暗花明又一村」來形容摩爾定律。而台積電副總經理黃漢森也在同年表示,摩爾定律還是活躍存在,展露出一線生機。

由於摩爾定律牽涉到電晶體的密度,因高解析度的 EUV 曝光技術可能是一個解法,以波長為 13.5 奈米 EUV 的導入,推動半導體的奈米進程,另外,從提高電晶體密度作為切入點,例如先進封裝技術等,也可能可以挽救枯竭中的摩爾定律。

核稿編輯:Anny

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