3月8日消息，芯片制造业的摩尔定律即将触及物理极限和经济极限。虽然芯片制造商可以继续缩小芯片上晶体管的尺寸，但制造最先进芯片的成本一直在增加，每个晶体管的生产成本已经停止下降，现在开始上升。
在芯片技术发展的早期，英特尔的联合创始人戈登摩尔在1965年提出了一个假设，即集成电路上的组件数量每年都会增加一倍，后来这个假设被修正为大约每两年芯片上的晶体管数量就会增加一倍。这就是现在众所周知的摩尔定律。几十年来，芯片行业一直在进步，生产出曾经不可想象的器件，然后按照摩尔定律稳步前进。
苹果高端笔记本电脑上的M1 Max芯片有570亿个晶体管。缩小芯片尺寸的技术一直在稳步发展，现在已经可以在一个比人头发还细的地方放置上万个晶体管。晶体管更小的尺寸也使得芯片工艺更快、更便宜，计算能力和生产力成倍提升。现在，智能手机在用户口袋里的处理性能比50多年前帮助人类登月的大型计算机还要好，而成本只是后者的几分之一。
多年来，许多人都预测摩尔定律将走到尽头，但芯片制造商正在不断突破技术极限，寻找新的方法来存储更多的计算能力。最新的极紫外(EUV)光刻技术使用更短波长的光在晶片上蚀刻超细图案。荷兰公司ASML是唯一一家为芯片制造商生产EUV设备的公司。每台设备的成本约为1.5亿美元。然而，随着全球芯片制造商争相提高产能，该公司积压了大量设备订单。
随着晶体管尺寸接近原子级，芯片制造似乎不可避免地会达到一些物理极限。现在晶体管之间的距离以几十纳米为单位，一纳米大约只有五个硅原子宽。
在物理定律最终终结摩尔定律之前，经济学定律也可能终结摩尔定律。制造最先进芯片的成本一直在增加，随着技术的每一次迭代，成本越来越高。
半导体行业分析师道格拉斯欧拉福林(Douglas O'laughlin)表示：“摩尔定律在技术上可能会继续，但在经济上不会奏效。
每一代芯片都需要更多的工艺。这意味着，由于生产过程中涉及数以千计的复杂步骤，出错的风险越来越大，产量也会相应减少。几十年后，每个晶体管的生产成本已经停止下降，现在开始上升。
与此同时，建造最先进的芯片制造工厂的成本可能远远超过100亿美元。除了资金最雄厚的公司，这个成本是所有公司都无法承受的。目前全球只有三家公司在尝试。
TSMC预计，今年的资本支出将达到400亿至440亿美元。三星电子计划投资170亿美元在美国得克萨斯州泰勒市建设芯片制造厂。英特尔将在俄亥俄州建立两家芯片工厂，初期投资200亿美元。
也许摩尔定律不再是思考芯片行业进步的正确方式。毕竟，解决问题的方法不止一种。例如，设计师可以制造更适合各种特定任务的芯片。苹果为iPhone、iPad和Mac电脑设计了自己的处理器来替代英特尔的通用处理器，有力地证明了这一点的可行性。定制芯片可以比标准芯片更好地利用设备的计算能力，尤其是像苹果这样可以控制设备软件的公司。
芯片制造商也可以采用“小芯片”的方法，通过剥离CPU的一些功能，并将这些小芯片与以更便宜的方式制造的存储器和其他高性能组件封装和集成，从而提高系统的整体性能。
市场研究公司SemiAnalysis首席分析师迪伦帕特尔(Dylan Patel)表示：“在芯片工艺技术领域，现在出现了‘金发女孩效应’(意为不追求极端，恰到好处)，不同的工艺节点实际上更适合不同的应用。”缩小整个芯片的尺寸，或者把一切都放在更先进的工艺节点上，其实成本更高，也不一定意味着更好的性能和功耗。"
外科医生发现，使用氮化镓等新材料代替硅可以继续以更低的成本在单个芯片上封装更多的晶体管。另一种可能的材料是碳纳米管，这是一种由石墨烯制成的管状结构，直径只有几纳米。
人们习惯用“定律”来描述一个现象的不变性，但摩尔的预测更像是一个预言。多年来，芯片行业参与者一直在努力实现这一预测。几十年前看起来很神奇，现在很平常的设备，20年后可能就不在科技前沿了。
摩尔定律的狭义定义可能不会继续。幸运的是，人类的智力是无限的。
