摩爾定律到頭了半導體業隱憂

半導體業奉為圭臬近廿五年的“摩爾定律”麵臨改弦更張的時刻。圖為德國半導體業者英飛淩（Infineon）在雷根斯堡的無塵室。

摩爾定律到頭了半導體業隱憂

電腦及半導體產業技術發展數十年的摩爾定律（Moore's Law）正瀕臨極限，全球工程師原本一直維係著這個定律，不斷讓電腦晶片更小、更快、更便宜，如今半導體製程終於接近了物理極限，業界將推出新的預測係統預估電腦和半導體業未來發展。

摩爾定律由英特爾創始人之一戈登．摩爾（Gordon Moore）在一九六五年發表。主要指的是當價格不變時，積體電路上可容納的電晶體數目約每隔十八個月就會增加一倍，性能也將提升一倍。之後，摩爾定律還被用於其他行業發展趨勢的分析預測。

但摩爾定律也受限於物理定律，當晶片線寬（產業能製造的最小導線寬度）縮小到廿奈米以下，有人認為摩爾定律將無法繼續預測半導體產業。因為線寬或許能持續在規定時間內縮短，製造成本卻大幅上升。易言之，即便技術上電晶體尺寸能夠循摩爾定律縮小，但商業上成本卻大幅提升至單一公司無法負荷的程度。

摩爾定律長期以來鞭策電腦業做出驚人發展。舉例而言，2011年上市售價四百美元的蘋果ipads 2，性能比1980年代的超級電腦克雷二號還強，而克雷二號體積如同一台大型工業用洗衣機，造價要一千五百萬美元。

沒有這種發展，今天讓Google、亞馬遜等企業得以運作的雲端資訊中心都將因太貴無法建造，也不會有智慧手機、平板電腦。不過，摩爾定律在2005年開始麵臨挑戰，當時晶片麵臨過熱問題，工程師被迫停止提高時脈、改采多處理器分工方式，繼續維係該定律。

到了去年，英特爾宣布新一代十奈米製程晶片延緩出貨，紐約時報說，這顯示摩爾定律終於撐不下去了。

國際電機電子工程師學會訂於四日提出新的預測係統，名為“國際設備與係統藍圖”，取代國際半導體業界使用近廿五年的“國際半導體技術藍圖”晶片技術預測係統。

美國、歐洲、日本、台灣、南韓的半導體協會，也將對“國際半導體技術藍圖”提出最後檢討報告。英特爾、IBM、三星等晶片大廠都是成員，但英特爾表示並未參與這次的報告。

半導體的小型化在未來五年將麵臨極限。電腦晶片目前是蝕刻出二維導線的矽基板，IBM正研究以奈米碳管和石墨烯當做運算元件的基板，希望這些基板利用的是光脈衝，而不是電壓。

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