戈登·E·摩尔 - 第二部分

英特尔联合创始人兼荣誉主席讨论了以他的名字命名的增长预测

从25年前作为一个紧密团队的一员创造出第一个“芯片上的计算机”,到共同创立英特尔公司并将其发展成为半导体巨头,戈登·E·摩尔一直是现代计算机发展中的主导人物。

1965年,摩尔注意到微芯片上的器件数量(以及由此带来的计算机潜在能力)每年翻一番,他预测这种趋势将持续10年。三十年后,这种几何增长,现在被奉为“摩尔定律”,仍然是驱动计算机产业的根本经济力量。

1997年9月,摩尔抽出时间与《大众科学》杂志西海岸编辑W. Wayt Gibbs进行了交谈。在他们四部分访谈的第二部分中,他们讨论了摩尔定律及其影响。


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第二部分
摩尔定律

大众科学: 我们都听说过“摩尔定律”,即计算机能力每年翻一番。请您详细介绍一下。我看到关于您提出这个观察结果的不同日期,1964年和1965年。

戈登·摩尔: 是1965年。我在《电子学》杂志35周年纪念版上发表了它。

大众科学: 您还记得您是什么时候注意到这个趋势的吗?

戈登·摩尔: 当我写这篇文章的时候!我的文章要点实际上是集成电路技术将使电子产品变得廉价。我试图强调这是实现低成本电子产品的途径——当时完全不清楚这是不是真的。到目前为止,大多数集成电路都用于相当昂贵的机器,比如民兵导弹之类的。它们才刚刚开始在商业上取得进展。

我碰巧绘制了复杂度的增长曲线,发现它每年翻一番,所以我将其外推了10年。我从大约60个组件外推到芯片上大约64,000个组件——这是一个相当长的外推。我只是在推销,10年后购买组件最便宜的方式将是购买这些非常复杂的芯片之一。它比我曾经想象的更好地跟踪了这条曲线。

大众科学: 今天人们做出各种各样的长期外推,很多时候他们只相信一半。您真的相信它会持续10年吗?

戈登·摩尔: 我并没有真正感受到它的精确性。实际上,对于我想提出的论点来说,精确性甚至不重要。在那段时间结束时,我重新研究了它,以及发生了什么,并在1975年我发表了一篇论文来更新这件事,在那里我试图更精确地说明是什么促成了我们取得的进步。我预测我们将从每年翻一番改为每两年翻一番,这与我们现在的状况差不多。我从来没有说过18个月,尽管文献中经常引用这个数字!

大众科学: 绘制在半对数坐标纸上,这确实形成了一条美丽的平滑线,但这掩盖了沿途发生的许多艰难的工程斗争,不是吗?

戈登·摩尔: 是的,确实如此。在某种程度上,它已经成为一个自我实现的预言。人们知道他们必须保持在那条曲线上才能保持竞争力,所以他们努力使其发生。

在我看来,这是我对日本半导体产业做过的最好的事情。一旦他们理解了DRAM的发展——1兆位、4兆位、16兆位、64兆位——他们也能像我们任何人一样乘以四。然后,他们第一次真正确定了行业的发展方向。

在此之前,该行业似乎朝着或多或少的随机方向发展,这在日本自上而下的企业文化中并不奏效。但是一旦他们有了行业发展方向的路线图,他们就成为了非常强大的竞争对手。即使现在,人们也关注半导体行业协会的这些曲线,并基本上制定出路线图,以保持完全在我们一直遵循的曲线上。他们只是试图让行业投入资源来实现这一目标。因此,每个参与者都试图超越这条曲线。

大众科学: 对消费者而言,这几乎就像一条自然法则;它就像某种魔法一样发生。他们不一定看到每次为了克服障碍而必须投入的巨大工程努力。

戈登·摩尔: 是的,这里面涉及了大量的研发工作。今年我们将在研发上花费约25亿美元,去年约为19亿美元。而我们仅占行业研发总支出的约10%。因此,每年的研发支出高达200亿至300亿美元。这是一笔巨大的投资。

大众科学: 每次我们从一代技术转向下一代技术时,克服这些障碍似乎变得更难还是更容易?

戈登·摩尔: 我每次都离它越来越远,所以对我来说变得更容易了。从技术上讲,这些都是非常具有挑战性的问题,而我们过去相对随意地做的事情,现在需要博士团队才能将技术推进相同的程度。但令人惊奇的是,我们已经能够做到这一点将近40年,而没有遇到真正阻止进步的障碍。

最终,我们可能会耗尽动力。我们受制于材料是由原子构成的这一事实,以及诸如此类的因素。我们现在正深入到一些原子物质的性质开始成为问题的领域。

大众科学: 让我列举一些最常被提及的阻碍芯片密度持续增长的障碍,并请您对每个障碍发表意见。例如,更小特征尺寸的成本,切换到准分子激光器:这是一个大问题吗?

戈登·摩尔: 现代制造工厂的总体成本一直在上升,但它并没有像人们认为的那样成为障碍。曾经,即使谈论一家价值十亿美元的工厂也会引起人们的担忧,认为只有几家公司能够建造它们。哎,现在我们都在建造它们。

其中有几家超过25亿美元。阿尔伯克基有一家总投资27亿美元。我们在凤凰城附近还有一家尚未满负荷运转,但到满负荷运转时,成本将超过25亿美元。这太荒谬了!它们还在继续上涨,但似乎没有会造成限制的资本短缺。

大众科学: 但是利润率正在下降,对吧?工厂的成本增长速度不是比您能从中获得的回报更快吗?

戈登·摩尔: 对我们来说不是这样;在这方面我们的利润率并没有下降。存储芯片,DRAM,确实经历了取决于需求-产能关系的周期性时期。DRAM价格在去年下降了80%。这显然对DRAM制造商的盈利能力产生了巨大影响;他们生产的芯片数量没有达到之前的五倍。所以现在他们正处于这些低谷之一,但历史可以证明——它会回来的。

在81年期间有一个可怕的低谷,在84-85年期间有一个可怕的低谷,然后在那之后又强劲反弹。在91-92年有一个大幅下降,但它又回来了,现在我们正处于自去年以来的低谷。

产品的本质是您在工厂中进行了巨大的固定投资——更重要的是,在运营工厂的人员、所有工程师和工厂人员身上。一旦您拥有了这些,并且需求下降,那么考虑再生产一个存储器的增量成本就非常诱人了。您面临着关闭工厂或运行工厂并以高于增量成本但低于总成本的价格填充它的选择。该行业一直选择运行工厂并以较低的价格出售芯片。

而且这是一个非常有弹性的市场。您电脑中的内存不断增长——一切设备中的内存都在不断增长。因此,如果您只是运行它,并等待一段时间,市场的弹性总是能拯救这个行业。因此,常见的反应不是关闭工厂,而是运行它们,以您能获得的价格出售它们,然后等待。这个行业的下意识反应是:如果出现任何问题,就降价。

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