5分钟，看尽半导体和摩尔定律“你追我赶”的抗衡50年

大数据文摘编辑部出品

“摩尔定律过去是每5年增长10倍，每10年增长100倍。而如今，摩尔定律每年只能增长几个百分点，每10年可能只有2倍。因此，摩尔定律结束了。”

今年一月份，英伟达(Nvidia)CEO黄仁勋在CES 2019展会上，如此预测了摩尔定律的未来。

摩尔定律是所有计算机人都耳熟能详的词。1965年，英特尔联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)提出了这一想法，即集成电路上可容纳的元器件的数量每隔18至24个月就会增加一倍，性能也将提升一倍。

半个世纪以来，这条定律都非常准确的预测了半导体行业的发展趋势，成为计算机处理器制造的准则，也成为了推动科技行业发展的“自我实现”的预言。然而近年来，关于摩尔定律放缓或者失效的声音越来越多。

一家名叫datagraph的机构近期制作了一个视频，希望探究摩尔定律vs. CPU/GPU发展的进程。

不到五分钟的视频从1965年摩尔定律的提出开始，横跨半个世纪。从中可以一窥微处理器的早期，到英特尔的主导地位，以及近年来英伟达和GPU的崛起。

先一起看看视频

在1965年4月19日出版的《电子杂志》35周年纪念上，时任Fairchild Semiconductor研发部主任的摩尔发表了一篇《Cramming more components onto integrated circuits（把更多组件放在集成电路上）》，正式提出了摩尔定律。

视频中粉红色的条是指根据摩尔定律，理论上一个半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量，蓝色的条是指CPU，绿色的条是指GPU。

最初的最初，这个数字仅仅是72。

微处理器的早期时代

1974年，德州仪器推出首个高性能的商用微处理器TI TMS 1000，首次超越了同期摩尔定律的预测！

这是一家应该在芯片发展史上有姓名的公司，如今的德州仪器已经逐渐被大多数人遗忘，但是，在德州仪器红火的时候，世界上还没有英特尔和高通。在ios和Android系统还没火起来的那个年代，德州仪器基本上把持了所有的手机处理器市场。当年最受追捧的手机品牌诺基亚，就是德州仪器处理器的忠实用户。

1975年，摩尔本人更新了摩尔定律，将半导体行业的发展周期从12个月增加至24个月。在随后30年中，通过缩小芯片上元件的尺寸，芯片发展一直遵循着摩尔定律。

值得一提的是，摩托罗拉曾经也是CPU大佬，在早期的时候摩托罗拉可以说也曾是半导体业界巨头，代表产品包括了MC6800，68K等，还和IBM，苹果合作了PowerPC系列芯片（摩托罗拉半导体负责制造该芯片），目前仍在军事领域影响颇大。其中，1979年的Motorola 68000系列基本是8位时代能稳定采购到的最好用的处理器，在诞生40年后的今天，依然还在被使用。

1982年，英特尔推出80286处理器，在pc/at机时代被广为使用，一直持续到90年代。

1987年，德州仪器浏览器发布Lisp芯片，这也是首款基于Lisp语言用于AI计算的芯片。

进入90年代，摩尔定律预言的晶体管数量一度领先业界，93年，英特尔第五代微处理器诞生。之后，英特尔作为芯片大佬一度垄断市场，甚至导致了整个90年代芯片行业的缓慢发展，直到，英伟达和GPU的出现。

GPU出现，摩尔定律进入新阶段

1997年，GPU芯片诞生，像一条跳入市场的鲶鱼，将摩尔定律和半导体世界带入了一个新的阶段。

GPU也就是Graphic Processing Unit（图形处理器），1999年，当英伟达发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出这一概念。

GPU诞生后，整个芯片世界也进入了飞腾时期，英伟达、AMD和英特尔几家大佬群雄逐鹿。

AMD在这一阶段劲头很猛烈，在2003年将x86指令集扩展到x86-64。这是一个值得被记住的重大成功，这一进展导致英特尔不得不放弃Itanium并复制AMD的指令集，并重振其x86系列。直到今天，x86-64依然被称为AMD64。

接下来，整个芯片行业的发展迅猛，晶体管数量指数级增长，将摩尔定律甩在身后。2005年，摩尔甚至自己发布了声明，“摩尔定律已死，10到20年内，我们会抵达一个极限”。

2012年1月16日发布的由台积电代工的AMD Radeon HD 7000系列GPU芯片，采用28nm制程，显示核心采用“次世代图形核心”（Graphics Core Next）架构。

摩尔定律已死？

时间轴终于推进到2019年，这个时候多数生产者，包括摩尔自己，都预言摩尔定律会在2025年失效。

但是并不是所有人对于摩尔定律在未来是否继续有效持悲观态度，在日前于美国举办的Hotchips上，台积电研发负责人、技术研究副总经理黄汉森（Phillip Wong）博士做了一个题为《What will the next node offer us》的演讲，他就摩尔定律未来的看法提出了自己的观点。

他认为：“摩尔定律依然有效且状况良好，它没有死掉、没有减缓、也没有患病。”

如今，台积电的7nmFinFet芯片已经商用，黄汉森也表示，5nm芯片也在紧张的研制当中，已经投入试生产，而台积电的下一步是3nm芯片。

对摩尔定律，有人悲观，有人乐观，未来究竟如何呢？就像视频中最后的那行字——“We shall see”。

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