摩尔定律意味着一个芯片上可以容纳的晶体管数量每18-24个月就会翻倍 , 性能也会翻倍 , 价格不变 。如果芯片上晶体管的密度继续增加 , 电路的宽度会继续减小 , 无论是导电区还是绝缘区都会越来越窄 。预计在2020年这一年之后 , 随着光刻机技术的提高 , 摩尔定律将被颠覆 , 芯片中可以容纳的元件数量可能在6-8个月或更短的4-6个月内翻一番 。
打破摩尔定律 , 你认为碳基芯片会取代硅基芯片吗?
不论是碳基集成电路还是硅基集成电路 , 一般人了解这个根本没什么用处 , 即使其了解了一些碳基集成电路和硅基集成电路的知识 , 想跟周围的朋友们吹牛 , 也没人对这类知识也不感兴趣 , 并且掌握这类知识对于普通人来说 , 升职加薪毫无用处 。若对集成电路感兴趣 , 建议还是学一下各种集成电路的应用 , 以及如何更好的用集成电路来设计电子产品 。
摩尔定律为何会失效?是到达了物理极限还是人类智力极限?
首先 , 摩尔定律只是个经验规律而已 , 它不是不可突破的 。失效了也就失效了 , 没什么大不了 。摩尔定律来自于对历史数据的估算 , 本来也曾经修改过两次 。一开始 , 被定为每12个月翻一番 , 后来又改成24个月翻一番 , 最后才是我们熟知的那个18个月版本 。在那之后 , 半导体行业就尽量达到这个目标 , 以这个规律来指导行业的发展 。
至于失效 , 也主要是因为物理极限 。如果要在芯片上继续增加晶体管密度的话 , 线路的宽度会继续缩减 , 导电区域与绝缘区域都会变得越来越窄 。在窄到一定程度的时候 , 会显示出较强的量子特征 , 例如量子隧穿 。在这种时候 , 电子可能会越过绝缘体而出现在另一侧导体中 , 让导体和绝缘体的区别不那么明显 。于是漏电现象和发热现象会变得很严重 。
芯片已发展到2nm , 摩尔定律会失效吗?芯片技术无法突破了吗?
2nm , 2纳米 , 相当于2乘10负9次方米 。2nm芯片是指光刻机每次曝光时留下介质层的间距 , 不是指整个芯片大小只有2nm 。例如如果用7nm的光刻机 , 要实现2nm的芯片 , 需要最少曝光4次 。摩尔定律是指当价格不变时 , 集成电路上可容纳的元器件的数目 , 约每隔18-24个月便会增加一倍 , 性能也将提升一倍 。换言之 , 每一美元所能买到的电脑性能 , 将每隔18-24个月翻一倍以上 。
这一定律揭示了信息技术进步的速度 。尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪 , 摩尔定律仍应该被认为只是观测或推测 , 而不是一个物理或自然的法则 。预计到2020年今年之后 , 随着光刻机技术的提高 , 摩尔定律将被颠覆 , 也许6-8个月或者更短4-6个月 , 芯片可容纳的元器件的数目就会翻一倍 。从理论上说 , 可以做到1nm的芯片或者更小 , 但是成本会成倍增加 。
摩尔定律说硅基芯片的物理极限是7nm , 为什么台积电还能做出5nm的芯片?
摩尔定律指的是在价格不变的情况下 , 芯片上可容纳晶体管数目 , 约每隔18-24个月便会增加一倍 , 性能也将提升一倍 。从当前芯片制造来看 , 要实现摩尔定律 , 芯片制造工艺必须不断提升 。工艺节点从90nm65nm40nm28nm16nm到现在的7nm , 芯片厂家不遗余力地减小晶体管栅极宽度来达到工艺的升级 , 但到了7nm之后 , 晶体管的漏电问题越来越严重 , 单纯靠减少晶体管栅极宽度的方法已经无法提升芯片制造工艺 。
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