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計算機技術第六正規化:三維分子計算和新興計算技術

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1965年4月19日,戈登·摩爾在《E1ectronics》雜誌上這樣寫道:“整合電子的未來就是電子自身的未來。積體電路的優勢將帶來電子學的擴散,並把這門科學推廣到很多新的領域。”1摩爾透過這些話,宣告了一場勢頭正勁的革命的到來。為了讓他的讀者意識到這個新科學的深遠意義,摩爾預言,“到1975年,國家經濟將建立在一個由多達65000個元件壓縮而成的單矽晶片上。”試想一下這些吧。

摩爾的文章描述了嵌入到積體電路上的電晶體(用作計算單元或者閘電路)的數量,每年都會增長一倍。他在1965年提出的“摩爾定律”在當時飽受爭議,因為他的片上元件數量對數圖上只有5個參考點(從1959年到1965年),所以由此來預測1975的趨勢是不成熟的。摩爾的最初估計是錯誤的,他在10年後修訂了這一數字(更改為兩年翻一番)。但是這個基本觀點(由於整合電路板上電晶體體積的縮小而導致電子產品的價效比呈指數增長)被證明是正確的而且有先見之明的。2

今天,我們談論的是上十億級而不是上千級的元件。2004年最先進的晶片中,邏輯閘僅有50奈米寬,這已經完全是奈米級別(100奈米或以下即屬於奈米技術範疇)的數值了。摩爾定律終有一天會終結,但這一典型範式的結束時間一直在推遲。Paolo Gargini,英特爾技術主管兼著名的國際半導體技術路線圖(ITRS)主席,最近指出,“我們預測至少在未來15到20年時間裡,電子產品將會按摩爾定律繼續發展。事實上……奈米技術為我們提供了許多新的關鍵技術來增加一個晶片上元件的數量。”3

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