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第35章 摩尔(GordonMoore)(2)

为了使这个描述更精确,1975年,摩尔做了一些修正,将翻番的时间从一年调整为两年。实际上,后来更准确的时间是两者的平均:18个月。“摩尔定律”不是一条简明的自然科学定律,而是一条融自然科学、高技术、经济学、社会学等等学科为一体的多学科、开放性的规律。尤其是“摩尔定律”的经济学效益,使其成了英特尔公司的发展指针。摩尔定律神奇地灵验了30多年,连摩尔自己也惊讶不已:“摩尔定律告诉我们是什么把电子产业从歇业中拯救出来,又把制造者和消费者从价格波动的‘过山车’中解放出来”。

如今人们最关心就是摩尔定律何时终止。摩尔本人认为它还会延续今后几代产品。未来10年内,翻一番的速度会明显下降。“我没有去估算具体的速率,但可能会慢一半左右。翻一番的时间将会是3年而不是18个月。”

摩尔曾表示了对自己怀疑:“我是一位化学家,我不相信这种技术。我不认为现在的技术会被淘汰。但是我也有可能错了,可能过于局限于我们自己的技术。”

摩尔不仅以着名的摩尔定律而闻名,更有意思的是,他曾讲过一个关于微处理器的寓言:我们需要为芯片找寻一种基质,因此我们考察了地球的基质。它主要是沙粒,所以我们使用了沙粒。我们需要为芯片上的线路和开关找寻一种金属导体。我们考察了地球上的所有金属,发现铝是最丰富的,所以我们使用了铝。

3.失败是不能避免的,失败来得越快越好

在英特尔公司,摩尔定律开始得到彻底的发挥和实践。从70年代起,英特尔就构筑了其赖以成功的商业模式——不断改进芯片的设计,以技术创新满足计算机制造商及软硬件产品公司更新换代、提高性能的需要。摩尔提出,计算机的性能每18个月翻一番,只有不断创新,才能赢得高额利润并将获得的资金再投入到下一轮的技术开发中去,才会在竞争激烈的市场上生存下来。而摩尔的口头禅就是“改变是我们终身的热爱”。

在摩尔定律的指导下,英特尔公司好戏连台,1971年对外公布了世界第一个微处理器4004,宣告了“一个集成电子新纪元已经来临”。1974年,又推出了微处理器8080。“8080”被专家们称赞为有史以来最成功的微处理器之一,也正是从8088开始,个人电脑开始在全世界范围内发展起来。

1974年在诺伊斯卸任之后,时任副总裁的摩尔正式登上了总裁和首席执行官的宝座,开始了英特尔腾飞的路程。作为技术出身的企业家,摩尔从不认为自己在公司位置是高高在上,并且他十分注重技术的转化,消除英特尔研究实验室和制造部门之间的瓶颈,加快了新产品从实验室向工厂、向市场的转化。

由于经营策略的正确,技术上的创新,这时的英特尔已经逐步确立了自己的巨人地位,环顾四周,无一人是对手,不由得洋洋得意,但他们没有想到,在遥远的东方,一股新生的势力正在成长。

1976年3月,日本最大的5家电气公司的科研力量联合起来,组建起超大规模集成电路研究所,不到4年时间,他们取得了巨大成就!1980年3月,惠普公司总经理安德森在华盛顿的一次会议上发表了一份日美两国芯片质量的比较报告,美国最好的产品的次品率,竟要比日本最差的产品高出5倍。这份报告引起硅谷的震惊。

然而真正的较量是1981年。这年12月,英特尔公司推出8087芯片,日本松下公司毫不示弱地拿出3200芯片。当时64K动态随机存储芯片是电脑界一致看好的重头戏,它包含65536个元件,不仅能读,而且能够像黑板一样擦写。但日本的64K芯片是半路里杀出来的一匹黑马,以它低成本和高可靠性,迅速占有美国,使英特尔的单个芯片价格在一年内就从28美元惨跌至6美元,英特尔这个新生的巨人被狠狠地教训了,硅谷为之哗然,美国为之哗然。

摩尔痛定思痛,决心放弃存储芯片市场,转向了微处理器(控制芯片)市场,因为以其敏锐的眼光,摩尔已经准确地预测到了个人电脑以后的成功。他果断地做出决定,Intel进行战略转移,专攻微型计算机的“心脏”部件-CPU,正是这一决策,最终确立了英特尔今日在全球微处理器市场上的霸主地位。

从1985年起,英特尔开始同康柏联合研制以80386微处理器为基础的新型计算机,并于1987年成功地推出运算速度比IBM个人计算机快三倍的台式386计算机。1991年,英特尔又与IBM公司达成一项为期10年的微处理器协议,研制能用一块芯片代替许多计算机芯址,并且容量更大、速度更快的处理器。

技术上的创新使英特尔不断领先于同行,始终占据着微处理器市场的极大市场份额,利润连年上升,但摩尔并没有满足于现状,他相信自己的摩尔定律,清楚市场的淘汰是多么快速,依然以极大的频率“自己淘汰自己”。1993年3月,英特尔又推出微处理器的第五代CPU产品——Pentium(奔腾)。

在摩尔主导Intel的十几年时间里,以PC为代表的个人计算机工业萌芽并获得了飞速的发展。随着PC在全球范围获得的巨大成功,提供PC核心部件的Intel从一个存储器制造商成为了一个更加辉煌的Intel。戈登·摩尔正是这场伟大变革的最大推动者和胜利者。

在硅谷历史上,尤其是在英特尔,摩尔是最令人敬佩的公司创始人之一,是最受人尊敬的科学家,他比其他人更能体现英特尔的模式:以技术起家,靠创新成长,是真正的技术领袖和最可亲的企业家。1989年,摩尔从主席职位上光荣退休。但作为公司永远的名誉主席,摩尔巨大的影响力依然笼罩着整个英特尔公司。他是英特尔真正的“心脏”。

4.摩尔定律会不会过时?

摩尔因为提出“摩尔定律”而广为人知。他预言集成在电脑芯片上的晶体管数量12个月之内就要翻一番。在1995年,他又修正了他的预言,减慢为每18至24个月翻一番。该预言自1965年以来被认定为IT业发展的金科玉律,该定律准确地预言了处理能力空前强大的半导体芯片的产生,而其生产成本却成比例地下降。35年来,制造技术的革命已经大大提高了硅芯片的集成密度。英特尔最新的奔腾4芯片集成的晶体管数量已经高达4200万个。按照摩尔定律计算,到2010年,芯片上集成的晶体管数量将超过10亿个。

英特尔公司CEO贝瑞特在公布一种新研制的芯片制造设备的新闻发布会上,提到了摩尔和着名的“摩尔定律”,这种设备可能使芯片制造商可以较小的尺寸生产功能强大的芯片,使摩尔定律的适用时间延长到2015年。

许多人,包括摩尔本人在内也都没有意料到摩尔定律竟然具有如此长的生命力。因为摩尔所处的时代,石油和煤炭依然是经济发展的动力,而现在,芯片已经成为了左右经济的重要力量。

1993年,英特尔公司开始大规模采用0.50微米芯片制造工艺,摩尔就在一次科技大会上发表了一篇名为《指数级增长定律的终结》的讲话,并预言当芯片制造工艺达到0.25微米级别的时候,摩尔定律将遇到难以克服的技术和成本问题。讲话中,摩尔进一步详细解释了芯片开发中将不可避免的几个技术问题,特别提到了芯片制造中的“门关”(gateoxide,控制芯片中电子流量)问题。他指出,随着技术的发展,门关的厚度将越来越薄,当芯片制造工艺达到0.25微米级别时,如果继续采用传统的方法,门关将不可避免出现电子泄露现象;即使能够找到解决方案,其制造成本无疑将会是个天文数字。

但是,到现在为止的事实证明,摩尔的这个预言错了。正是英特尔公司的研发工程师们对摩尔的第二个预言发起了挑战,并终于在4年之后成功地实现了0.25微米芯片的量产。晶体管内部的电子流泄露现象得到了有效的控制,完全在一个可接受的范围之内。和0.50微米工艺的产品相比,以0.25微米工艺制造出来的产品在性能表现方面翻了两番甚至更多,而成本仅仅是前者的一小部分。

2000年12月,英特尔公司研究人员宣布研制成功30纳米晶体管,其尺寸大小仅相当于1993年摩尔预言的晶体管体积极限的1/10。这种晶体管的门关厚度只有0.8纳米,相当于3个原子的厚度。从理论上来讲,30纳米晶体管的研制成功意味着微处理器的时钟频率能够达到1200GHz,甚至更高;而且其能耗比目前能耗最低的1.3伏芯片还节省35%。许多人相信,有了30纳米晶体管,集成4亿晶体管,时钟频率高达10GHz的芯片很快将成为现实。

美国加州大学柏克利分校的科学家们最新的研究报告结果表明,当硅芯片制造技术真的发展到极限时,将会出现其他类型的芯片,如生物芯片,量子芯片等。预计在2010年左右就将出现生物材料同硅材料混合的芯片。

以上种种,似乎都代表着这样一个信息:摩尔定律尚不会过时。实际上,摩尔定律就是一种创新精神,只要创新精神不死,即使摩尔定律消亡,也会有新的摩尔定律出现。