摩尔定律:从硅到量子计算的转变
在2021年的一次全球高科技领袖论坛上,Cadence公司的全球副总裁石丰瑜对摩尔定律失效的问题进行了深入探讨。石丰瑜提出了一个有趣的观点,他认为摩尔定律不仅仅是一个技术发展的指标,它更是人类社会进步的一个缩影。
根据石丰瑜,两百年前的人与二十万年前的人之间生活上的差异微不足道,而两万年前与两千年前的差距则更加巨大。然而,当我们将这两个时期的人类相比时,我们会发现他们之间存在着不可思议的大变化。这部分改变得益于摩尔定律,这个原理描述了每18个月内半导体中晶体管数量将翻倍,同时保持成本不变。
尽管如此,随着时间的推移和技术的进步,一些问题开始浮出水面。首先是物理极限问题,即不断缩小芯片尺寸最终会遇到物理限制。在此之前,工程上的挑战可以通过努力克服,但现在已经到了需要解决实际物理障碍的时候,比如如何处理电子迁移、光刻机技术以及材料科学等问题。
为了应对这些挑战,一些创新手段被提出,如浸没式光刻技术,以便继续减少晶体管大小。此外,由于漏电的问题,在28nm制程之后,还需要更换材料来改善性能。而FinFET(场效应晶体管)结构则提供了一种新的解决方案,它利用三维布局来克服二维设计所带来的漏电和质量问题。
虽然这些新技术解决了一些现有的难题,但它们同样带来了新的挑战,如多层光照图案绘制,以及对于EDA编程工具(电子设计自动化)的需求增加,每一根晶体管的成本开始上升,这影响了整个行业。
因此,对于未来是否能够延续摩尔定律并且持续推动科技进步,是一个充满悬念的话题。如果我们能找到一种方式来超越当前的限制,并且能够实现更多功能,那么我们的世界可能会变得完全不同。无论如何,作为人类,我们都渴望美好的生活,并且愿意投入必要的心力去追求它,从而激发我们继续寻找方法以延续这个重要但正在放缓发展速度的小规则——摩尔定律。