词条 摩尔定律

摩尔定律

摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出来的。其内容为:积体电路上可容纳的电晶体(晶体管)数目,约每隔两年便会增加一倍;经常被引用的“18个月”,是由英特尔首席执行官大卫·豪斯所说:预计18个月会将芯片的性能提高一倍(即更多的晶体管使其更快)。

半导体行业大致按照摩尔定律发展了半个多世纪,对二十世纪后半叶的世界经济增长做出了贡献,并驱动了一系列科技创新,社会改革,生产效率的提高和经济增长。个人电脑,因特网,智能手机等技术改善和创新都离不开摩尔定律的延续。

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是观测或推测,而不是一个物理或自然法。预计摩尔定律将持续到至少2015年或2020年。然而,2010年国际半导体技术发展路线图的更新增长已经在2013年年底放缓;之后的时间里,晶体管数量密度预计只会每三年翻一倍。

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摩尔定律
发展历程与未来展望过去的发展历程随着器件尺寸越来越接近物理极限,研发新一代的工艺节点时,仅缩小器件尺寸是不够的。多家研究机构和半导体公司都在试图改善晶体管结构设计,以尽可能地延续摩尔定律。高介电常数(high-k)闸极介电层(gatedielectric)的出现使得闸极对电流的控制更有效,从45nm节点开始被采用。多闸极晶体管将闸极对电流的控制从沟道的一个表面增加到了三个表面,从22nm节点开始被采用。左图为纳米线晶体管IDS−−-->VGS{\displaystyleI_{DS}-V_{GS}}计算机仿真曲线。临界电压在0.45V左右。右图展现的纳米线MOSFET中反型沟道的形成(电子密度的变化)。未来展望为了让摩尔定律延续到更小的器件尺度,学术界和工业界在不同的材料、器件结构和工作原理方面的探索一直在进行中。探索的问题之一是晶体管的栅极设计。随着器件尺寸越来越小,能否有效的控制晶体管中...
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