今年4月19日,是“摩尔定律”问世40周年。前不久,美国媒体采访了这一定律的始作俑者、硅谷的创始人之一戈登·摩尔。下面是访谈的主要内容。
问:“摩尔定律”是如何形成的?
摩尔:在《电子学杂志》创刊35周年之际,编辑曾约我写一篇文章,对半导体元件在未来10年内的发展前景作一瞻望。我在文章中力求阐明这样的观点:集成电路将是促使成本降低的途径。所以,我作了这样的推断。当时能搞出来的最大电路,可容纳约30个元件。我通过回顾历史发现:晶体管在主板上的数量可以说是按4、8、16的倍率递增的,而且每年大约翻一番。这一推断不能说精确无比,我只是试图让世人意识到事态的发展更为复杂,成本也会大幅度降低,结果证明要比我有任何理由相信的准确得多。
为这一推断取名叫“摩尔定律”的是我的一位朋友、加州理工学院的卡弗·米德。1975年,我对“摩尔定律”进行了修订,从那时以来我们差不多就一直以此作为依据。事实上,情况要比预期的稍许超前些,近年来的周期是不到24个月翻一番。
问:您当时是否意识到元件数量翻番的含义?它能使人创造出什么来呢?
摩尔:重读那篇文章,我注意到它讨论了个人电脑之类的概念。我本人也为这一发现而感到惊讶。这一切,我在1965年就预料到了。
问:翻番的速度是否会放慢?有了新的物质,是否就能突破这一障碍了?
摩尔:要是看不到某些无法逾越的障碍,那么,我永远也不可能作出超前两、三代的预测。
由原子构成的任何物质,都有一个基本的极限。一旦达到这个极限,就再也不可能变得更小了,而在到达极限前则会受到某种程度的牵制。对于我来说,它将会再一次真正改变斜率。我曾经把它由每年翻一番变成每两年翻一番,速度也许会放慢到每三、四年翻一番。过了那个阶段,它们就会形成更大的芯片。安置在集成电路上的元件,届时将达到数十亿个。
问:越过巅峰以后,会有什么物质来取代硅?
摩尔:必须承认,我对量子点、纳米技术等取代主流的数字化硅是心存疑虑的。利用这些技术,显然可以制作更加微乎其微、却具有潜在高频的晶体管,但是你能把它们按数十亿个的规模连接起来吗?
这项围绕着集成电路发展起来的技术,我以为是构筑复杂的微结构的基本途径。它非但没有被取代,反而实际渗透到许多其他的领域。MEMS和基因芯片现已问世,其中有些微流器件就是设置在芯片上的微型化学实验室。硅是一种非常强有力的技术,必然会得到广泛的应用。我可以想象碳纳米管被融入不同的金属界面,却不曾见到任何有充分理由取代硅晶体管的物质。
问:人们已无数次地预测“摩尔定律”将寿终正寝,您对此有何看法?
摩尔:过去10年间,我阅读了好多竞相预测的文章。有一个时期,我相信1微米会成为极限。但那个极限很快就跨越了,根本没有构成什么障碍。接着,我又认定四分之一微米也许走到尽头了,可它还是没有停步。现在我们快接近十分之一微米了。要知道,目前进行的探索是六十五分之一微米,短时期内怎么也没有寿终正寝的迹象。
问:再过两个月,保罗·奥特里尼将出任英特尔的首席执行官,您对他有何忠告?
摩尔:哦,他没有提出过这一要求(笑)。英特尔近来被重新整合成一个聚焦平台,从中足以窥见保罗希望它具备的发展态势的雏形。我想,这是一个值得探索的重大方向,因为不同的市场有不同的需要。
问:回顾往事,哪些产品曾令您赞叹不已,誉之为“精美的杰作”?
摩尔:被我视为里程碑的产品未必是制作精美的,但一定会蕴藏着巨大的经济潜能。英特尔最早研制的动态随机存取存储器(DRAM),容量只有1K,却是第一批给我们带来巨大收益的产品。可归入这个范畴的,还有第一批微处理器。我每每把它们看作是更具进化意义的产品。
问:遵循“摩尔定律”获得额外的计算能力后,我们是否会研制出等同于人工智能的计算机?
摩尔:人工智能是以截然不同于诺伊曼计算机的方式而形成的,我们目前走的路子不大可能获得那种东西。不过,我们最终会采取更近似于生物学的方法,这样会有很多机会达到此目的。但这不是一件简单的事。
问:芯片在降价,但其制造设施的价格却越来越昂贵,这会给电子工业带来多大的影响?
摩尔:在上世纪60年代,制作