1965年的预测与1975年的修正
1965年，时任仙童半导体研究主管的戈登·摩尔在《电子学》杂志上发表短文，指出成本最低的集成电路上的元件数大约每年翻一番，并预测这一趋势至少还会持续十年。1975年，他把速度修正为“每两年翻一番”。常被引用的“18个月”一般认为并非出自摩尔，而是来自其英特尔同事大卫·豪斯，他把晶体管数量与速度提升合并来估计性能增长。“摩尔定律”这一名称由卡弗·米德提出，它是对技术趋势的观察，而不是物理定律。
为何能持续如此之久
登纳德缩放是其长期延续的重要原因。罗伯特·登纳德等（1974）证明，晶体管缩小时电压和电流也可同步降低，单位面积功率密度保持不变，因此芯片能同时变得更小、更快、更节能。由于业界通过国际半导体技术路线图（ITRS）把这一速度作为共同目标，摩尔定律在一定程度上成为自我实现的预言。经济学家诺德豪斯（2007）测算出计算成本在数十年间逐年大幅下降，乔根森（2001）则认为这是20世纪90年代美国生产率激增的重要来源。廉价算力成为人工智能与平台经济的基础。
放缓与后摩尔时代
2000年代中期，漏电流与发热问题使登纳德缩放失效，时钟频率停止提升，业界转向多核设计。埃斯迈尔扎德等（2011）提出“暗硅”问题，即受功耗限制，芯片的大部分无法同时运行。随着工艺接近原子尺度，成本急剧上升，《自然》（2016）报道业界路线图将不再以摩尔定律为目标。布鲁姆等（2020）把它作为“新想法越来越难找”的案例，估计维持这一趋势所需的研究人员是20世纪70年代的数十倍。莱瑟森等（2020）认为未来的性能提升将来自“顶层”：软件性能工程、算法与专用硬件；汤普森与斯帕努斯（2021）分析了从通用计算机向专用芯片的转变。
常见问题
- 摩尔定律已经终结了吗？
- 取决于如何定义。晶体管密度仍在提高，但速度放缓、成本上升；人们普遍认为，时钟频率与能效方面的传统红利在2000年代中期以后已大幅减弱。
- 摩尔定律是18个月还是两年？
- 摩尔本人1975年的修正是两年。18个月这一数字源自同事对性能增长速度的描述。
来源核查日期：2026-10-26
参考文献
- Moore, G. E. (1965). Cramming more components onto integrated circuits. Electronics, 38(8), 114–117.
- Moore, G. E. (1975). Progress in digital integrated electronics. In IEEE International Electron Devices Meeting Technical Digest (pp. 11–13).
- Dennard, R. H., Gaensslen, F. H., Yu, H.-N., Rideout, V. L., Bassous, E., & LeBlanc, A. R. (1974). Design of ion-implanted MOSFET's with very small physical dimensions. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 9(5), 256–268.
- Mack, C. A. (2011). Fifty years of Moore's law. IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, 24(2), 202–207.
- Nordhaus, W. D. (2007). Two centuries of productivity growth in computing. Journal of Economic History, 67(1), 128–159.
- Jorgenson, D. W. (2001). Information technology and the U.S. economy. American Economic Review, 91(1), 1–32.
- Esmaeilzadeh, H., Blem, E., St. Amant, R., Sankaralingam, K., & Burger, D. (2011). Dark silicon and the end of multicore scaling. In Proceedings of ISCA 2011 (pp. 365–376).
- Waldrop, M. M. (2016). The chips are down for Moore's law. Nature, 530(7589), 144–147.
- Leiserson, C. E., Thompson, N. C., Emer, J. S., et al. (2020). There's plenty of room at the top: What will drive computer performance after Moore's law? Science, 368(6495), eaam9744.
- Bloom, N., Jones, C. I., Van Reenen, J., & Webb, M. (2020). Are ideas getting harder to find? American Economic Review, 110(4), 1104–1144.
- Thompson, N. C., & Spanuth, S. (2021). The decline of computers as a general purpose technology. Communications of the ACM, 64(3), 64–72.