摩尔定律
1965年戈登·摩尔提出的物理定律
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摩尔定律（Moore SLaw），是指同样面积的电脑芯片上集成的晶体管的数量每隔18个月到24个月会增加一倍。摩尔定律揭示了半导体技术迅速进步的核心，推动了信息技术的迅猛发展。它让信息技术普及到千家万户，深刻改变了生活方式，并在经济和社会层面产生了广泛影响。[2][3]
摩尔定律的基础在于电子科技的飞速发展及其工艺的不断创新。自从19世纪末电子被证实存在以来，人类开始广泛探索并应用电子。到了20世纪初，真空管的发明使得电子能在真空中运动，这一发明推动了无线电技术的诞生，为电子科技奠定了基石。1965年，戈登·摩尔提出了摩尔定律。[2][3]随后在1975年，他修正了原先的预测，改为“密度每两年翻一番”。1995年，罗伯特·诺伊斯和摩尔均担忧成本增加会限制摩尔定律的持续性，这一观点后来被称为“摩尔第二定律”。[3]到了2003年，戈登·摩尔再次对摩尔定律进行修正，[11]将其调整为“每一年半翻一番”。[6]此外，数据库技术先驱杰姆·格雷也提出了自己的“新摩尔定律”。在2007年的一次演讲中，他阐述了数据密集型科学，这是继实验归纳、模型推演和仿真模拟之后的第四种科学范式，它不仅对数据库技术的发展产生了深远影响，还为数据密集型科学的兴起奠定了基础。[3]
自摩尔定律提出以来，在半导体[4][5]、计算机硬件[6]、移动设备[7]及生物等领域都得到了广泛应用。[8]随着三维集成电路、光子芯片、量子计算等新型技术的崛起，使得摩尔定律在维持性能提升的同时，正探索新的发展方向。[12]然而，随着晶体管尺寸的逐渐缩小和集成度的不断提升，物理极限的逼近使得摩尔定律所预示的增长速度受到挑战。同时，高昂的成本和巨大的投资也给行业带来了巨大压力。[2]为了应对这些挑战，业界提出了多种替代理论，如登纳德缩放比例定律[13]、库梅定律[14]、贝尔定律 等。这些理论从不同角度探讨了信息技术进步的趋势和规律，为芯片行业的未来发展提供了新思路和新方法。[15]