為了不讓摩爾定律失效，該如何設(shè)計(jì)下一代芯片？

49年過去了，開始有科學(xué)家提出摩爾定律即將失效——因?yàn)橐鼓柖衫^續(xù)有效,制造工藝就會更復(fù)雜，該工藝高昂的成本超過了由此帶來的問題，在更高的速度、更低的能耗和更低的成本三個(gè)因素中，芯片廠商只可選擇其二。雖然制造工藝未來還有提升空間，但也將在15年后達(dá)到極限。

如果這一失效預(yù)測成真，整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)都受到深遠(yuǎn)的影響，畢竟能將幾十億的晶體管集成到指甲大小的芯片上，并且只需區(qū)區(qū)幾美元的價(jià)格，正是個(gè)人計(jì)算機(jī)、音樂播放器和智能手機(jī)得以蓬勃發(fā)展且不斷更新?lián)Q代的根源。不過，樂觀的科學(xué)家和工程師們會告訴你：摩爾定律并未死亡，它只是正在進(jìn)化。他們認(rèn)為使用一種新型的納米材料可以使集成電路的大小與單分子大小相當(dāng)，因此使摩爾定律繼續(xù)生效。那么這種新型的納米材料會是什么樣子的呢？一些半導(dǎo)體設(shè)計(jì)者正試圖通過化學(xué)方法來使原始材料自行遵循一種半導(dǎo)體芯片上導(dǎo)線排列的模式，從而制造出一種可自行組裝（selfassemble）的集成電路?？茖W(xué)家們相信將此種模式和納米線、傳統(tǒng)的芯片制造工藝結(jié)合在一起，將產(chǎn)生新一代的計(jì)算機(jī)芯片，使未來芯片的制造成本仍可以按摩爾定律所述的規(guī)律保持下降。

“這其中的關(guān)鍵點(diǎn)正在于‘自行組裝’（selfassembly），”IBMAlmaden研究中心的科學(xué)技術(shù)主管ChandrasekharNarayan如是說，“現(xiàn)在我們得學(xué)會利用自然規(guī)律來為我們工作了，強(qiáng)行的外力干涉不再行得通，我們應(yīng)當(dāng)讓事物本身來決定自身的演進(jìn)?！?/p>

如果一切如Chandrasekhar所說，那么半導(dǎo)體制造工業(yè)就將從“硅材料”轉(zhuǎn)而走向新式的“計(jì)算材料”，而硅谷的研究人員們正用超級計(jì)算機(jī)來嘗試達(dá)成他們的設(shè)想。當(dāng)這塊土地不再生產(chǎn)半導(dǎo)體芯片轉(zhuǎn)而生產(chǎn)新型的材料時(shí)，或許它將擁有了主導(dǎo)計(jì)算世界下一個(gè)十年的能力。