它原本说的是什么

摩尔定律并非物理定律,而是一条产业观察。1965 年,戈登·摩尔(Gordon Moore)观察到,单个集成电路上可容纳的元件数量约每年翻一番(后来修正为约两年翻一番)。

在随后半个世纪里,这条经验规律惊人地准确,并成为整个半导体产业的规划基准——每一代工艺节点都按它来排时间表。

为什么说它在放缓

物理层面:当晶体管的特征尺寸推进到几纳米量级,栅极氧化层厚度只有几个原子层,量子隧穿效应导致漏电急剧上升,器件难以正常关断。

经济层面:这是更根本的约束。每推进一个工艺节点,晶圆厂的建设成本、设备成本(尤其 EUV 光刻机)和研发成本都在快速上升。结果是:先进制程的每晶体管成本下降幅度越来越小。

也就是说,我们依然能把器件做小,但"更小的同时更便宜"这个核心承诺正在失效。这正是产业界常说的 "More than Moore"(超越摩尔)转向的背景——不再只靠缩小尺寸,而是通过封装、架构、系统协同来提升整体性能。

现阶段的几条路径

  • 新器件结构:从平面 MOSFET 到 FinFET,再到环绕栅极(GAA)晶体管,通过增强栅极对沟道的控制来抑制漏电;
  • 先进封装:Chiplet(芯粒)把大芯片拆成小芯片,分别用最合适的工艺制造再封装在一起,提升良率、降低成本;
  • 三维堆叠:把存储或逻辑电路在垂直方向堆叠,缩短互连距离;
  • 新材料:如二维材料、碳纳米管、氧化物半导体等,仍处于研究阶段。

一个务实的看法

摩尔定律的真正遗产不是"两年翻倍"这个数字,而是整个产业围绕一条共同预期协同投资的机制。当这条预期不再可靠,产业也就失去了统一的时间表——这或许是比技术本身更难适应的变化。

说明:本文为半导体产业公开知识的整理。