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摩尔定律引领科技进步,反摩尔定律催生变革

时间:2023-06-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:在摩尔定律的影响下,如果信息技术企业今天和18个月前卖掉同样数量、同样的产品,它的营业额就要降一半,这被业界称为反摩尔定律。反摩尔定律逼着所有的硬件设备公司必须赶上摩尔定律规定的更新速度,促成科技领域质的进步,并为新兴公司提供生存和发展的可能。摩尔定律的意义,甚至已经超越了集成电路和信息技术。基因测序和基因合成的成本都在以超过摩尔定律的速度下降。

摩尔定律引领科技进步,反摩尔定律催生变革

今天人们说到集成电路,自然而然地会想到摩尔定律。1964年,“八位仙童”之一的摩尔博士时任仙童半导体公司的研发主管,他受《电子学》杂志的邀请,为他们1965年4月刊撰写探讨未来集成电路发展的文章。在这篇3页纸的短文中,摩尔探讨了半导体行业中晶体管小型化的趋势,并对集成电路上晶体管数量的增长做预测,认为能被集成的晶体管数量将按几何级数快速增长,至少10年内每年都能翻番。1975年,摩尔根据行业的发展,把预测改为每两年翻一番。后来,行业又将该定律修正为“晶体管集成度将会每18个月增加一倍”。

加州理工学院教授卡弗·米德(Carver Mead)把该定律命名为摩尔定律,摩尔定律为后来集成电路的发展所证实,受到行业的广泛认同,成为驱动信息技术产业发展的“第一定律”。微处理器性能、内存容量传感器甚至是相机像素都沿着摩尔定律指出的路径在发展,而摩尔在《电子学》杂志中的预测逐步成为了事实:“集成电路会带来一系列的奇迹―家用计算机(或者是连接到中央计算机的终端)、汽车自动控制系统,以及便携的通信设备。”

摩尔定律并不是自然规律,而是以微电子学为基础,集自然科学、高新技术、经济学社会学等为一体的推测,满足了人们对计算、存储的渴望与需求。尽管不少人试图通过各种方法来“计算”出摩尔定律的极限,但每一次摩尔定律的极限都被新技术、新工艺打破,而寻找并突破摩尔定律极限的过程也成就了半导体发展的过程。纵观半导体技术的发展历程可以发现,摩尔定律引导了半导体行业的发展,使之向更有序、更有计划的方向前进,成为半导体领域里不可替代的第一定律,并在很大程度上带动了其他产业的发展。

在摩尔定律的影响下,如果信息技术企业今天和18个月前卖掉同样数量、同样的产品,它的营业额就要降一半,这被业界称为反摩尔定律。反摩尔定律逼着所有的硬件设备公司必须赶上摩尔定律规定的更新速度,促成科技领域质的进步,并为新兴公司提供生存和发展的可能。反摩尔定律意味着信息技术企业不可能像传统行业那样只追求量变―仅仅只有量变上的积累,无法赶上摩尔定律预测的发展速度,创新潜力会被耗尽,而革命性的创造发明则是进步的根本动力。

任何一个技术发展赶不上摩尔定律要求的公司,都将会被淘汰,对于大企业而言也不例外。因此,大企业除保持很高的研发投入外,还需密切关注新兴技术的发展,经常并购可能带来有革命性新技术的中小企业,风险投资机制由此兴起,以“硅谷”为代表的高新技术产业聚集区也由此成长。

根据摩尔定律,信息技术产品的硬件18个月后的性能将会提升一倍,但是操作系统等软件功能却越做越多、越做越大、越做越慢,消耗了硬件提升带来的运行效率。因此,每一次操作系统的升级,都会带来硬件销售的更新潮,形成“软件―硬件”升级的生态链:在计算机领域,前者以比尔·盖茨创立的微软为代表,后者以安迪·格鲁夫(Andy Grove)曾任首席执行官英特尔为代表,因而便有了“安迪―比尔定律”(Andy and Bill’s Law)。“安迪给什么,比尔拿走什么( What Andy gives, Bill takes away)”的安迪―比尔定律被用于描述了硬件产商和软件产商之间的关系。两者形成了协同共赢的生态。(www.xing528.com)

摩尔定律的意义,甚至已经超越了集成电路和信息技术。从技术角度看,以当前快速发展的生物技术为例,不少人也以“类摩尔定律”作对比:人类基因组测序的成本已从十年前的约1 000万美元降至当前的约1 000美元,单个基因的合成成本也已从21世纪初的约1美元下降至当前的2~5美分。基因测序和基因合成的成本都在以超过摩尔定律的速度下降。VLSI Research公司曾说:“摩尔定律最神奇之处并不是它带来了iPhone。在最近的20年里,每开发出一种新药都需要计算机来对分子进行模拟。如果没有计算技术的帮助,我们绝无可能合成这么多药物,DNA分析、基因组学也都不会存在―你根本就没法做基因检测。这一切归根结底都是晶体管的功劳。”

从行业的角度看,受摩尔定律的驱动,行业活动中“研发―生产―供给―销售”等各环节产生的各类信息的收集、处理、传输、存储等难题已不复存在,极大地提高了物质生产和能源利用的效率。对于宏观经济而言,其所带来的影响就是,传统的制造业和农业被施以信息化改造,服务业比重持续上升,横跨众多部门的信息产业成为国民经济最重要的部门。对于微观经济而言,信息技术的发展推动了组织结构扁平化、网络化、虚拟化,活跃在信息产业等高科技行业的中小企业获得充足的发展空间,企业所处的价值链、创新链均被重构

可以说,摩尔定律已成为后来的集成电路和相关行业发展的激励信条,而沿着摩尔定律布局的英特尔公司也成为了行业的领跑者。摩尔在86岁接受采访时说:“一开始我只是想记录一下集成电路的发展历史,没想到它渐渐受到业内各大公司认可,每个公司都得想办法达到这样的速度,落后就要挨打。”加州大学伯克利分校教授胡正明则指出:“公司为了掌握更高的市场份额、击败竞争对手,必须拼命把产品性能翻一番甚至翻两番,这些都是可以理解的,也正是他们的努力使得电子产业取得了如此高速的发展。然而,没有哪一种指数增长是可以一直延续下去的。而那可能是个更好的结果―与其灿烂无比又一闪而逝,稳定而缓慢的增长显然是更好的。”

由此可见,从集成电路被发明之日开始,技术创新就已经注定成为这个行业的立企之本、竞争之根、发展之源。

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