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管理知识什么是摩尔定律何为摩尔定律摩尔定律是指IC上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍摩尔定律是由英特尔Intel名誉董事长戈登摩尔Gordon Moore经过长期观看发觉得之下面是学习啦我为大家收集整理的管理学问,一起来看看吧!摩尔定律概述摩尔定律是指IC上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍摩尔定律是由英特尔Intel名誉董事长戈登摩尔Gordon Moore经过长期观看发觉得之计算机第肯定律摩尔定律Moore定律1965年,戈登摩尔GordonMoore预备一个关于计算机存储器进展趋势的报告他整理了一份观看资料在他开头绘制数据时,发觉了一个惊人的趋势每个新芯片大体上包含其前任两倍的容量,每个芯片的产生都是在前一个芯片产生后的18-24个月内假如这个趋势连续的话,计算力量相对于时间周期将呈指数式的上升Moore的观看资料,就是现在所谓的Moore定律,所阐述的趋势始终连续至今,且仍不同寻常地精确人们还发觉这不光适用于对存储器芯片的描述,也精确地说明白处理机力量和磁盘驱动器存储容量的进展该定律成为很多工业对于性能猜测的基础在26年的时间里,芯片上的晶体管数量增加了3200多倍,从1971年推出的第一款4004的2300个增加到奔腾H处理器的750万个由于高纯硅的独特性,集成度越高,晶体管的价格越廉价,这样也就引出了摩尔定律的经济学效益,在20世纪60年月初,一个晶体管要10美元左右,但随着晶体管越来越小,直小到一根头发丝上可以放1000个晶体管时,每个晶体管的价格只有千分之一美分据有关统计,按运算10万次乘法的价格算,IBM704电脑为1美元,IBM709降到20美分,而60年月中期IBM耗资50亿研制的IBM360系统电脑已变为
3.5美分后来人们对它进行归纳,主要有以下三种版本
1、集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一番
2、微处理器的性能每隔18个月提高一倍,而价格下降一倍
3、用一个美元所能买到的电脑性能,每隔18个月翻两番以上几种说法中,以第一种说法最为普遍,其次、三两种说法涉及到价格因素,其实质是一样的三种说法虽然各有千秋,但在一点上什同的,即翻番的周期都是18个月,至于翻一番(或两番)的是集成电路芯片上所集成的电路的数目,是整个计算机的性能,还是一个美元所能买到的性能就见仁见智了摩尔定律历程摩尔定律产生摩尔定律的始作俑者是戈顿摩尔,大名鼎鼎的芯片制造厂商Intel公司的创始人之一20世纪50年月末至用年月初半导体制造工业的高速进展,导致了摩尔定律的出台早在1959年,美国闻名半导体厂商仙童公司首先推出了平面型晶体管,紧接着于1961年又推出了平面型集成电路这种平面型制造工艺是在研磨得很平的硅片上,采纳一种所谓光刻技术来形成半导体电路的元器件,如二极管、三极管、电阻和电容等只要光刻的精度不断提高,元器件的密度也会相应提高,从而具有极大的进展潜力因此平面工艺被认为是整个半导体工业键,也是摩尔定律问世的技术基础1965年4月19日,时任仙童半导体公司讨论开发试验室主任的摩尔应邀为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇观看评论报告,题目是让集成电路填满更多的元件摩尔应这家杂志的要求对将来十年间半导体元件工业的进展趋势作出预言据他推算,到1975年,在面积仅为四分之一平方英寸的单块硅芯片上,将有可能密集65000个元件他是依据器件的简单性(电路密度提高而价格降低)和时间之间的线性关系作出这一推断的,他的原话是这样说的最低元件价格下的理杂性每年大约增加一倍可以确信,短期内这一增长率会连续保持即便不是有所加快的话而在更长时期内的增长率应是略有波动,尽管役有充分的理由来证明,这一增长率至少在将来十年内几乎维持为一个常数这就是后来被人称为摩尔定律的最初原型摩尔定律修改1975年;摩尔在国际电信联盟IEEE的学术年会上提交了一篇论文,依据当时的实际状况,对密度每年回一番的增长率进行了重新审定和修正根据摩尔本人1997年9月接受(科学的美国人)一名编辑采访时的说法,他当年是把每年翻一番改为每两年国一番,并声明他从来没有说过每18个月翻一番然而,据网上有的媒体透露,就在摩尔本人的论文发表后不久,有人将其预言修改成半导体集成电路的密度或容量每18个月翻一番,或每三年增长4倍,有人甚至列出了如下的数学公式(每芯片的电路增长倍数)=2(年份-1975)/
1.5这一说法后来成为很多人的共识,流传至今摩O尔本人的声音,无论是最初的每一年翻一番还是后来修正的每两年翻一番反而被沉没了,如今已鲜有人知历史竟和人们开了个不大不小的玩笑原来目前广为流传的摩尔定律并非摩尔本人的说法!摩尔定律的验证摩尔定律究竟准不准让我们先来看几个详细的数据1975年,在一种新消失的电荷前荷器件存储器芯片中,的的确确含有将近65000个元件,与十年前摩尔的预言的确惊人地全都!另据Intel公司公布的统计结果,单个芯片上的晶体管数目,从1971年4004处理器上的2300个,增长到1997年Pentium II处理器上的
7.5百万个,26年内增加了3200倍我们不妨对此进行一个简洁的验证假如按摩尔本人每两年翻一番的猜测,26年中应包括13个翻番周期,每经过一个周期,芯片上集成的元件数应提高2n倍(0nl2),因此到第13个周期即26年后元件数应提高了212=4096倍,作为一种进展趋势的猜测,这与实际的增长倍数3200倍可以算是相当接近了假如以其他人所说的18个月为翻番周期,则二者相去甚远可见从长远来看,还是摩尔本人的说法更加接近实际也有人从个人计算机(即PC)的三大要素一微处理器芯片、半导体存储器和系统软件来考察摩尔定律的正确性微处理器方面,从1979年的8086和8088,到1982年的80286,1985年的80386,年的80486,1993年的Pentium,1996年的PentiumPro,1997年的Pentiumll,功能越来越强,价格越来越低,每一次更新换代都是摩尔定律的直接结果与此同时PC机的内存储器容量由最早的480k扩大到8M,16M,与摩尔定律更为吻合系统软件方面,早期的计算机由于存储容量的限制,系统软件的规模和功能受到很大限制,随着内存容量根据摩尔定律的速度呈指数增长,系统软件不再局限于狭小的空间,其所包含的程序代码的行数也剧增Basic的源代码在1975年只有4,000行,20年后进展到大约50万行微软的文字处理软件Word,1982年的第一版含有27,000行代码,20年后增加到大约200万行有人将其进展速度绘制一条曲线后发觉,软件的规模和简单性的增长速度甚至超过了摩尔定律系统软件的进展反过来又提高了对处理器和存储芯片的需求,从而刺激了集成电路的更快进展这里需要特殊指出的是,摩尔定律并非数学、物理定律,而是对进展趋势的一种分析猜测,因此,无论是它的文字表述还是定量计算,都应当容许肯定的富裕度从这个意义上看,摩尔的预言实在是相当精确而又难能珍贵的了,所以才会得到业界人士的公认,并产生巨大的反响摩尔定律的变种摩尔定律的洪亮名声,令很多人竞相仿效它的表达方式,从而派生、繁衍出多种版本的摩尔定律,其中如摩尔其次定律摩尔定律提出30年来,集成电路芯片的性能的确得到了大幅度的提高;但另一方面,Intel高层人士开头留意到芯片生产厂的成本也在相应提高1995年,Intel董事会主席罗伯特诺伊斯预见到摩尔定律将受到经济因素的制约同年,摩尔在《经济学家》杂志上撰文写道现在令我感到最为担忧的是成本的增加,这是另一条指数曲线他的这一说法被人称为摩尔其次定律新摩尔定律近年来,国内IT专业媒体上又消失了新摩尔定律的提法,则指的是我国Internet联网主机数和上网用户人数的递增速度,大约每半年就翻一番!而且专家们预言,这一趋势在将来若干年内仍将保持下去摩尔定律的终结摩尔定律问世至今已近40年了人们不无惊异地看到半导体芯片制造工艺水平以一种令人目眩的速度提高目前,Intel的微处理器达芯片Pentium4的主频已高2G(即12000M),2022年则要推出含有10亿个晶体管、每秒可执行1千亿条指令的芯片人们不禁要问这种令人难以置信的进展速度会无止境地持续下去吗不需要简单的规律推理就可以知道芯片上元件的几何尺寸总不行能无限制地缩小下去,这就意味着,总有一天,芯片单位面积上可集成的元件数量会达到极限问题只是这一极限是多少,以及何时达到这一极限业界已有专家估计,芯片性能的增长速度将在今后几年趋缓一般认为,摩尔定律能再适用10年左右其制约的因素一是技术,二是经济从技术的角度看,随着硅片上线路密度的增加,其简单性和差错率也将呈指数增长,同时也使全面而彻底的芯片测试几乎成为不行能一旦芯片上线条的宽度达到纳米(10-9米)数量级时,相当于只有几个分子的大小,这种状况下材料的物理、化学性能将发生质的变化,致使采纳现行工艺的半导体器件不能正常工作,摩尔定律也就要走到它的终点了从经济的角度看,正如上述摩尔其次定律所述,目前是20-30亿美元建一座芯片厂,线条尺寸缩小到
0.1微米时将猛增至100亿美元,比一座核电站投资还大由于花不起这笔钱,迫使越来越多的公司退出了芯片行业看来摩尔定律要再维持十年的寿命,也决非易事然而,也有人从不同的角度来看问题美国一家名叫CyberCash公司的总裁兼CEO丹林启说,摩尔定律守于人类制造力的定律,而不是物理学定律持类似观点的人也认为,摩尔定律实际上守于人类信念的定律,当人们信任某件事情肯定能做到时,就会努力去实现它摩尔当时提出他的观看报告时,他实际上是给了人们一种信念,使大家信任他预言的进展趋势肯定会持续。