3. 摩尔定律的演化

摩尔定律的响亮名声，令许多人竞相仿效它的表达方式，从而派生、繁衍出多种不同版本的“摩尔定律”，现举例说明如下：

摩尔第二定律

摩尔定律提出50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高层人士开始注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心的是成本的增加，…这是另一条指数曲线"。摩尔的这一对芯片成本趋升的预言被人称为摩尔第二定律。

超摩尔定律

“超摩尔定律”（More than Moore，MtM）。MtM 这一新定义以及具有各种功能性的新型器件不一定遵循摩尔定律，但却能够以不同方式为用户提供额外的价值。“超摩尔定律”的做法通常会让非数字功能（例如：射频通信、电源控制、被动组件、传感器、驱动器）从系统板级转变到特定的系统级封装（SiP）或系统级芯片（SoC）的潜在解决方案，并最后进入叠层芯片系统芯片（Stacked Chip SOC，SCS）。据预测，在未来十年的末期，有必要通过引入多种新设备以加强互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺，以超越现有CMOS 器件的性能。然而，人们认为这些新的器件很可能无法拥有CMOS 的全部功能，因此，预计未来无论是在芯片级还是在封装级，异质整合将以COMS 为核心整合这些新的功能。
[caption id="attachment_1310" align="aligncenter" width="444"] 超摩尔定律[/caption]

新摩尔定律

在IT产业里有两个摩尔定律：一个是英特尔创始人戈登 摩尔总结的广为人知的关于芯片性能每18-24个月倍增的定律，另一个则是由杰弗里 摩尔（Geoffrey Moore）创立的关于技术产品生命周期的定律，这里称为新摩尔定律。后者可能不如前者那么简单、明了，却指导着高科技公司的发展。
杰弗里 摩尔在2000年出版了以财富500强等大企业管理层为读者对象的第4本著作《断层线生存》（Living on the Faultline），《商业周刊》惊呼“摩尔步入了主流”，这样的评价似乎暗示摩尔以前一直在主流之外。事实上，从1991年出版第一本书《跨越中断期》（Crossing the Chasm）他就深刻地影响着整个美国的高科技产业。诸如“大猩猩”（Gorilla）、保龄球道（Bowlin galley）、中断（Chasm）这些被他引入的具有特定含意的词汇是硅谷的所有经理主管阶层语汇的重要部分。在硅谷，新手们往往被告诉“读这几本书”，然后他们与其他人有了共同语言。摩尔的书也是包括哈佛、斯坦福、MIT在内的多家商学院的必读书。

反摩尔定律

反摩尔定律是Google的前CEO埃里克 施密特2006年提出的：如果你反过来看摩尔定律，一个IT公司如果今天和18-24个月前卖掉同类型、同样多的产品，它的营业额就要降一半。IT界把它称为反摩尔定律，具有积极和消极的双重影响。
反摩尔定律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。和所有事物的发展一样，IT领域的技术进步也有量变和质变两种。为了赶上摩尔定律预测的发展速度，光靠量变是不够的。每一种技术，过不了多少年，量变的潜力就会被挖掘光，这时就必须要有革命性的创造发明诞生。另外，反摩尔定律使得新兴的小公司有可能在发展新技术方面和大公司处在同一个起跑线上，甚至可能取代原有大公司在各自领域中的地位。
反摩尔定律对于所有的IT公司来讲，都是非常可怕的，因为一个IT公司花了同样的劳动，却只得到以前一半的收入。反摩尔定律逼着所有的硬件设备公司必须赶上摩尔定律所规定的更新速度，而所有的硬件和设备生产厂家活得都是非常辛苦的。

摩尔边际定律

摩尔边际定律：此定律表示，在保持同等性能的前提下，数字产品的售价以每年30％到40％的幅度下滑。这条定律也可以解释为何用户手中价值299美元的Treo 650牌电脑在性能方面可以媲美1988年售价达到3500美元的康柏电脑产品。
《福布斯》网站2005年4月发表的改变了当今世界的10大定律。除摩尔定律和摩尔边际定律外，其它8大定律是：
1、安迪比尔定律：
在上个世纪90年代的一次电脑大会上，有人表示：“安迪提供什么，比尔拿走什么” 。换句话说，英特尔公司总裁安迪.格罗夫一旦向市场推广了一种新型芯片产品，微软CEO比尔盖茨就会及时地升级自己的软件产品，吸收新型芯片的高性能。摩尔定律的效能保证了新型软件不断出现在市场上，然而通常新软件只不过是表面的提升而已，不过随着硬件技术的提升，软件技术也会在某一时刻达到飞跃的效果，例如上世纪80年代的图形计算和上世纪90年代的网络浏览，今天的搜索引擎，下一个该是什么呢？毫无疑问它会让我们大吃一惊。
2、梅特卡夫定律：
这条定律是用以太网络的发明人罗伯特.梅特卡夫的名字命名的。定律表示，网络的有用性（价值）随着用户数量的平方数增加而增加。换句话说，某种网络，比如电话的价值随着使用用户数量的增加而增加。
3、吉尔德定律：
胜利者浪费定律。数字时代3大思想家之一的乔治.吉尔德在《福布斯》创刊之前的几年就曾经提出了著名的吉尔德定律。他说，最为成功的商业运作模式是价格最低的资源将会被尽可能地耗费，以此来保存最昂贵的资源。在蒸气机出现的时代，因为蒸气机的成本已经低于当时传统的运输工具马匹，因此聪明的商人开始了蒸气机的使用。如今最为廉价的资源就是电脑以及网络带宽资源，并且随着摩尔定律的生效，两者的价格还呈现出飞速的下滑趋势。Google公司就是一个很好的例子，公司服务器产品达到了大约12万台，支撑起了搜索引擎的整个网络架构，然而在成本相对较高的人力资源方面Google公司却显得十分吝啬，如今公司的员工总数还不到3500人，但就是这样一个公司每年的销量却达到了50亿美元。
4、李嘉图定律：
经济形式越明朗，19世纪英国经济学家大卫.李嘉图提出的比较优势理论的作用就越明显。商务互联网的出现就是一个很好的例子，这也是自从比较优势定律被提出以来最大的一个“窗口”。当然这也意味着，如果贵公司的表现实在糟糕的话，整个世界都会知道的。
5、里斯顿定律：
这条定律的名称来自已故的沃尔特.里斯顿，一位银行金融界的巨头。在 1992年里斯顿一本名为《the twilight ？of sovereignty》的书中，他就曾经预言了电子网络的崛起以及随之而来的主要影响。里斯顿表示，如果被给予自由和光的速度，资本（包括金钱和构想）将去向它想去的地方，留在它被很好对待的地方。如果很好地理解了里斯顿定律，我们将可以很好地预测出未来国家和公司的兴衰大势。
6、拉夫尔曲线定律：
上世纪70年代，年轻的经济学家亚瑟.拉夫尔提出了这一创造性的定律。在某些情况下，随着收取税金比率的降低，您可以得到的税金总额却相反会增加。这条定律表明，税率的降低可以使得业务或者工作人员变得更有生产力，进而商务规模将会进一步扩大。拉夫尔定律很好地解释了上世纪80年代到90年代美国经济的飞速增长，以及如今印度的繁荣，东欧表现超越西欧等现象。
7、杜拉克定律：
听起来也许十分奇怪，不过如果从你的字典中将“成就”这个字眼剔除，换以“ 贡献”的话，那么您最终可以在您的事业中取得真正的“成就”。这番话来自于管理奇才彼得.杜拉克先生。对于“贡献”的追求可以保证精力被投放在最需要的地方，比如您的用户、雇员或者股东。
8、奥格威定律：
奥格威为20世纪最伟大的广告创意专家。奥格威是Ogilvy&Mather公司的创造者，他曾经撰写了一本名为《Ogilvy on Adertising》的著作。在书中，奥格威先生写到：在任何一位O&M公司任职的领导都会接到他送出的一个俄罗斯嵌套娃娃，在打开嵌套娃娃时他们会发现其中又是一个小一些的嵌套娃娃，就这样一层一层，在最后一个很小的娃娃里面是一张纸条，上边写着“如果我们只是雇佣那些不如我们的雇员，公司将逐渐成为侏儒，不过如果我们雇佣的员工总是要超越我们本身，有朝一日公司会成为巨人。”早在上个世纪50年代的时候，奥格威先生就理解了商务以人为本的道理，而随着时间的推移，这条道理显得越来越正确。

4. 摩尔定律对计算机发展的影响

虽然我们可以通过指令并行、数据并行或者其他技术提高CPU的使用率，但对计算机来说CPU的计算能力是一个硬瓶颈。CPU的能力是计算机能力的根本。摩尔定律就是对计算机计算能力的预言，伴随随着时间的发展，CPU的发展日新月异。
对于摩尔定律，很多人认为是对计算机发展的一个局限，但我们不妨把它看做是一种鼓励，推动着计算机的发展。不仅仅是在处理器方面，还存在在存储等方面。
当摩尔提出摩尔定律时，集成电路问世刚刚6年。他所在的实验室也只能将50个晶体管和电阻集成在一个芯片上。摩尔当时的预测非常具有前瞻性。在计算机的发展过程中，在摩尔定律提出后的50年中，不断有专家认为芯片集成的速度已经达到极限。不过事实证明，摩尔的预言总是准确的。尽管翻一番的周期已经从最初的12个月增加到了如今的18-24个月，但“摩尔定律”依然有效。
这一切背后的动力都是半导体芯片。如果按照旧有方式将晶体管、电阻和电容分别安装在电路板上，那么不仅个人电脑和移动通信不会出现，基因组研究到计算机辅助设计和制造等新科技更不可能问世。
“摩尔定律”还带动了芯片产业白热化的竞争。在纪念这一定律发表50周年之时，摩尔说：“如果你期望在半导体行业处于领先地位，你无法承担落后于摩尔定律的后果。”
毫无疑问，“摩尔定律”对整个世界意义深远。在回顾50年来半导体芯片业的进展并展望其未来时，信息技术专家们说，在今后几年里，“摩尔定律”可能还会适用。但随着晶体管电路逐渐接近性能极限，这一定律终将走到尽头。“摩尔定律”何时失效？专家们对此众说纷纭。
专家们预言，随着半导体晶体管的尺寸接近纳米级，不仅芯片发热等副作用逐渐显现，电子的运行也难以控制，半导体晶体管将不再可靠。“摩尔定律”肯定不会在下一个50年继续有效。不过，纳米材料、相变材料等新进展已经出现，有望应用到未来的芯片中。

5. 摩尔定律的前景

[caption id="attachment_1311" align="aligncenter" width="300"] 集成电路[/caption]
摩尔定律问世已50年，人们不无惊奇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。Intel的微处理器芯片Pentium 4的主频已高达2G，2011年推出了含有10亿个晶体管、每秒可执行1千亿条指令的芯片。这种发展速度是否会无止境地持续下去是人们所思考的问题。
从技术的角度看，随着硅片上线路密度的增加，其复杂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可能。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，这种情况下材料的物理、化学性能将发生质的变化，致使采用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尽头。
从经济的角度看，正如摩尔第二定律所述，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。
毫无疑问，摩尔法则对整个世界意义深远。不过，随着晶体管电路逐渐接近性能极限，这一法则将会走到尽头。摩尔法则何时失效？专家们对此众说纷纭。早在1995年在芝加哥举行信息技术国际研讨会上，美国科学家和工程师杰克 基尔比表示，5纳米处理器的出现或将终结摩尔法则。中国科学家和未来学家周海中在此次研讨会上预言，由于纳米技术的快速发展，30年后摩尔法则很可能就会失效。前不久，摩尔本人认为这一法则到2020年的时候就会黯然失色。一些专家指出，即使摩尔法则寿终正寝，信息技术前进的步伐也不会变慢。
物理学家加来纪雄（Michio Kaku）是纽约城市大学一名理论物理学教授，称摩尔定律在叱咤芯片产业47年风云之久后，正日渐走向崩溃。这将对计算机处理进程产生重大影响。在未来十年左右的时间内，摩尔定律就会崩溃，单靠标准的硅材料技术，计算能力无法维持快速的指数倍增长。
加来纪雄表示导致摩尔定律失效的两大主因是高温和漏电。这也正是硅材料寿命终结的原因。加来纪雄表示这与科学家们最初预测摩尔定律没落大相径庭。科学家应该能继续挖掘硅部件的潜力，从而在未来几年时间里维持摩尔定律的生命力；但在3D芯片等技术也都耗尽潜力以后，那么也就将达到极限。
各领域科学家以及产业分析师们都预测到了摩尔定律的失效。然而研究者们同时又提出，不断进步的芯片结构和部件使得摩尔定律在今天依然有效。就连被称作“建立在摩尔定律之上”的Intel公司宣布随着采用纳米导线等技术的新型晶体管逐渐取代传统的半导体晶体管，已经进入“大叔”级别的“摩尔定律”，将不能继续引领电子设备发展的节奏。
业界有专家预计，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。
制约因素之一：技术
从技术的角度看，随着硅片上线路密度的增加，其复杂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可能。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，这种情况下材料的物理、化学性能将发生质的变化，致使采用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尽头了。
制约因素之二：经济
从经济的角度看，正如上述摩尔第二定律所述，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Cyber Cash公司的总裁兼CEO丹 林启说，“摩尔定律是关于人类创造力的定律，而不是物理学定律”。持类似观点的人也认为，摩尔定律实际上是关于人类信念的定律，当人们相信某件事情一定能做到时，就会努力去实现它。摩尔当初提出他的观察报告时，他实际上是给了人们一种信念，使大家相信他预言的发展趋势一定会持续。