1925
作者：BABBAGE
“摩尔定律’的定义已经涉及到几乎所有与半导体行业相关的事物，当它们被绘制在半对数纸上时，就近似于一条直线。——戈登·摩尔（Gordon Moore）”
本文探讨了摩尔定律的历史和现状。这并不是一篇对摩尔定律历史或半导体未来发展技术基础进行详细探讨的文章。相反，本文试图提供摩尔定律及其发展的高层次概述。在这次探究中，本文在几个关键点上借鉴戈登·摩尔自己的观点。
“距离60岁生日还有两年，摩尔定律变得有点像薛定谔的猫——同时存在死亡和活着两种状态。——经济学人，2023年12月16日”
任何关于半导体未来的讨论很可能都会从摩尔定律开始。文章“尚未完全消亡” 也遵循了这一常见模式。
近年来，摩尔的预测主导了该主题的讨论。这个谷歌Ngram模型显示了过去十年中“摩尔定律”如何在出版的书籍中几乎与该定律描述的“集成电路”这个词一样被频繁引用。
或许我们不应该感到惊讶。随着个人电脑、互联网和智能手机改变了我们的生活和社会，摩尔定律也具有了反映这些变化重要性的文化意义。
然而，许多关于摩尔定律的讨论中都出现了不确切之处。有些评论者忘记了或刻意不去讨论摩尔定律的真正含义。例如，上面提到的最近发表的一篇文章介绍了一些重要且有趣的新技术，但值得注意的是，考虑到报纸的名字，它竟然没有讨论对“定律”至关重要的经济学。
这种不确切性可能是其所提到的分歧的根源。摩尔定律仍然适用还是已经结束了？让我们来听听两位行业领袖的看法：
“摩尔定律已死”——黄仁勋，2022年9月
摩尔定律“仍然有效” ——Pat Gelsinger，2022年9月
黄仁勋说不，Pat说可以！那么，谁是对的呢？
这并不是摩尔定律第一次被宣布死亡，或者起码是即将死亡。下图是对“摩尔定律的终结”的进一步概括，自20世纪90年代末以来，这显然一直是一个热门的讨论话题。
英特尔的马克·玻尔 (Mark Bohr) 曾说过：“摩尔定律的终结总是在10年后”，“是的，现在还有10年的时间。”
摩尔定律未来的不确定性是不可避免的。如果存在可预见的技术障碍，那么对是否应该继续实施的质疑是可以预料的。但正如我们所知，半导体行业一次又一次地突破了这些技术障碍。
在本文中，我们将再次回顾摩尔的原始预测和修订后的预测，并试图理解摩尔定律的真正含义。随后回顾有关摩尔定律预测目前状况的各种说法。最后，我们将简要了解在摩尔定律之后的生活可能会是什么样子。在这个过程中，我们的导师将是戈登·摩尔（Gordon Moore）本人。
01在摩尔定律之前
戈登摩尔并不是第一个预测单个集成电路上晶体管数量会大幅增加的人。1964年在纽约举行的IEEE会议上，西屋电气（Westinghouse）公司的Harry Knowles预测到1974年：“我们将在一个单片晶圆上看到250,000个逻辑门。”
摩尔当时就在听众席上，他后来回忆说，他认为诺尔斯的预测是“荒谬的”。他任职的仙童半导体（Fairchild）在努力将更多的逻辑门安装在一英寸的晶圆上。会议上的其他发言者对半导体技术的发展也持更加保守的观点，与诺尔斯的观点相矛盾，其他人认为他的预测是“疯狂的”。
摩尔定律（1965年版）
然而，摩尔很快发现诺尔斯的预测并不像他想象得那样疯狂。1965年，当他被要求为《Electronics》杂志撰写一篇关于半导体行业未来的文章时，他查看了自己关于已经取得的成就的数据：我发现随着制造技术的进步，每个元件点的最低成本在过去几年中迅速下降。根据这一观察，我获取了一些数据点并绘制了一条曲线，推断出需要预测的十年。
摩尔后来更详细地描述了他的方法：“从仙童半导体推出的早期‘Micrologic’芯片开始，我在1965年将集成电路的数据点绘制到了50-60个组件电路上。在半对数图上，这些点接近一条直线，直到1965年，其复杂性每年都增加一倍。为了进行我的预测，我只是将这条线在时间上再外推十年，并预测在商业上最复杂的电路中，元件数量将增加1000倍。”
该推断的本质将构成“摩尔定律”的核心：“随着每个电路上的组件数量增加，单位成本下降，到1975年，经济可能会驱使在单个硅片上挤压多达65,000个组件。”
这与西屋电气公司诺尔斯的预测不完全一样，但仍然“疯狂”。
摩尔后来说，他没想到这个预测会得到如此精确的实现：“我只是想传达这样一个想法：这是一项有未来的技术，从长远来看，它有望做出相当大的贡献。”
如果我们采用摩尔引用的数字，那么1965年有50-60个组件，到1975年增加到65,000个，十年间增长约1,000倍。这相当于十年内组件数量每年翻倍。
摩尔定律（1975年版）
摩尔的一位朋友、加州理工学院的卡弗·米德很快将这一预测称为“摩尔定律”。1975年，摩尔重新审视了 “摩尔定律”。根据他的最新数据，他提出了修正后的预测：“到本世纪末，斜率可能每两年增加一倍，而不是每年增加一倍。”
摩尔随后使用这个新的斜率来推断了之后十年，即到1985年。
这个“1975 年定律”还有一个版本，涉及每18个月将（计算机性能）提高一倍，摩尔将其归因于英特尔的Dave House：“现在被引用的是每18个月翻倍……我认为是戴夫·豪斯（Dave House）做到了，他曾经在英特尔工作过，他认为复杂性每两年翻一番，晶体管变得越来越快，计算机性能每18个月就会翻一番……但这就是英特尔网站上的内容……以及其他所有内容。我从来没有说过18个月，但这是经常被引用的说法。
在本文的剩余部分，我们将坚持摩尔自己的预测。
02摩尔定律的实践
那么摩尔的预测结果如何呢？
1995年，戈登·摩尔本人在一篇名为《光刻与摩尔定律的未来》的文章中重新审视了他的预测。他绘制了一张图表，显示尽管他的预测并没有完全准确，但变化的速度基本上在按照预测进行。
摩尔在其最初预测的40周年之际再次重新审视了他的预测。他再次发现，他修改后的预测结果很好。
关于到2020年的最新更新，我们可以访问“我们的数据世界”网站，该网站展示了CPU上晶体管数量的历史趋势：1965年，戈登·摩尔预测这种增长至少还会持续10年。这种预测是正确的吗？
在图表中，我们直观地看到了自1970年以来晶体管密度（集成电路上晶体管的数量）的增长情况。它看起来与1965年摩尔的简单绘图惊人地相似。请再次注意，晶体管数量位于对数轴上，因此线性关系意味着增长率是恒定的。这意味着晶体管数量的增长实际上指数级的。
摩尔后来评论道：“我们无法预测未来会发生什么。这只是一个幸运的猜测，对我来说……幸运的推断。事实证明摩尔的预测是一个“幸运的猜测”！
这一进展是如何实现的？
为了更深入地了解摩尔的预测如何应用于实践，值得考虑一下这一进展是如何实现的。Moore 在1975年对此进行了研究：
他将进展分为三个部分（参见上图，展示了摩尔过去的分析和1975年以来的短期推断）：组件尺寸的减小；半导体芯片尺寸的增加；（摩尔称之为）“设备和电路智能”的贡献。
也许令人惊讶的是，增长的贡献很少是由于“尺寸缩小”的贡献，而很多是由于摩尔所说的“设备和电路智能”。这一项到底是什么？
有人认为这个因素是压缩芯片中的浪费空间、消除隔离结构和其他各种因素。
他还发现，“芯片尺寸的增加”与“更小的组件”的贡献接近。1975年，英特尔8080微处理器芯片的面积为20平方毫米。如今，Apple M1 Max芯片的面积为425平方毫米。这20倍的增长虽然低于遵循摩尔的推断所需的倍数，但在过去的几十年里，它仍然成为了推动定律进步的重要贡献者。
摩尔不仅仅关注芯片尺寸的增长。他还考虑了晶圆尺寸的增加，在摩尔撰写这篇回顾文章时，晶圆尺寸已经从四分之三英寸增加到300毫米。这与他的一个推测所暗示的57英寸晶圆尺寸不太匹配。不过，英特尔确实提供了一个例子来说明这在实践中可能意味着什么。
03摩尔定律：误解与现实
在继续讲述之前，我们应该解决关于摩尔定律的一些流行误解，并强调一些关键点。摩尔定律：
1.并非一个“自然定律”
这与设备的基本物理或化学特性无关，当然，是基本物理和化学特性最终限制了元件的尺寸。
2.并不能预测计算机性能的指数级增长。我们已经看到，摩尔没有预测性能每18个月翻一番。芯片上更多的组件可以带来性能的提高，但这种关系很复杂，2006年左右，Dennard Scaling5的结束意味着即使摩尔定律仍在继续，性能的增长速度也有所放缓。
3.并非仅仅是缩小元件尺寸
参照上面和后面的更多讨论。
4.确实对集成电路上组件数量随最佳单位经济性（即每个组件的最低成本）的增长进行了预测
摩尔定律并没有描述集成电路上组件数量的最大可能增长。我们可以用摩尔在1965年的原始论文中的这张图表来说明这一点，该图表显示了具有更多组件但单位经济性较差的电路。摩尔的预测是关于这些曲线的最小值。
关键在于，每个组件的成本呈指数级缩减。如果每个组件的成本不以这种方式降低，那么具有指数级增长数量的组件的集成电路成本将呈指数级增长。
顺便说一句，为什么每个组件的制造成本图表看起来像这样？在摩尔的第一篇文章发表之前，西屋电气公司的Harry Knowles发表的一篇论文中有一个线索。这是“产出曲线”和“每个组件的100%产出成本曲线”的乘积。
最后一点，摩尔定律已经被用来创建一个时间表，半导体行业可以围绕它安排自己的发展。
摩尔定律最终成为了一个自我实现的预言，部分原因是公司以这种方式组织自己，以根据摩尔的预测实现改进。或许，与其说是运气，不如说是计划！
作为经济学的摩尔定律
如果摩尔定律不是自然定律，那么它到底是什么？
“摩尔定律实际上是关于经济学的。我的预测关于半导体行业的未来方向，我发现通过其一些基本经济学可以最好地理解该行业。——戈登·摩尔”
然而，仅仅说“与经济学有关”并不能真正帮助我们理解正在发生的事情。让我感到意外的是，在研究这篇文章时，关于摩尔定律背后的经济学似乎被写得出奇地少。这或许是因为这个主题很复杂，而且它位于两个专业领域的交汇处。摩尔定律是半导体制造经济学和底层技术之间一系列高度复杂相互作用的最终结果。
为了突破这种复杂性，对摩尔定律的一种（非常简单的）思考方式是作为良性循环的阐述:
创造更复杂的设备……导致……
这些设备的市场更大……这反过来又刺激……
对研发和更复杂制造的投资……这反过来又导致……
创建更复杂的设备……
……如此循环下去…
摩尔在他工作的公司（首先是仙童公司，然后是英特尔公司）里看到了技术创新的可行速度。什么是可能的，部分取决于企业能够承担的投资水平。
正如上文所述，这个周期当然是对实际情况的简化。它忽略了半导体制造商之间的竞争，而在实际操作中，这将是影响他们发展更先进设备方法的主要因素。然而，我认为根据上述模型，有趣的是，公司之间的竞争并非维持这一良性循环的先决条件。
这种模式的另一个简化之处是，参与者可以展望两年以上的周期，预测未来的改进并为以后周期的需要做准备。
这是“定律”的奇妙之处之一。通过为这些发展制定时间表，企业可以集体组织起来以实现这些发展。
有理由确信，这是促使摩尔以这种方式陈述问题的原因之一。通过概述他认为可以预期改进的速度，他给供应商和客户提供了一个提示，让他们为这些改进做好准备。
这些改进的实际节奏也很重要。摩尔利用他的观察和经验制定了一个他认为可能是可持续的改进速度。如果他弄错了，那么这可能会导致良性循环的潜在中断:
过快的速度会导致技术上的过度延伸，可能导致无法制造出所需的更复杂的设备；
太慢的速度则不足以刺激维持制造这些设备所需投资的需求
通过保持可控但有意义的进展速度，这一势头才能得以延续。
将这一改进速度公之于众的一个附带好处是，尽管企业可能会试图加快速度以获得竞争优势，但以一致的速度发展的生态系统将限制它们。
04摩尔定律的终结
摩尔在2005年做出了最后一组预测。
“正如过去四十年所证明的那样，一群富有献身精神的科学家和工程师能够做出令人惊叹的事情。我看不到什么时候结束，我只能看到未来十年左右的情况。——戈登·摩尔，2005年”
现在距摩尔认为他可以预见未来的“十年左右”已经过去了将近十年。我们现在能更多地谈论关于“定律”何时终结的问题吗？
首先要指出的是，像摩尔定律这样的指数增长总会在某个时候终止。集成电路上的组件数量不可能“永远”继续翻倍。
然后，如果我们回到良性循环，我们会发现这个循环可能会因为未能做到以下几点而被打破：创建更复杂的设备，或者…为这些设备创建/扩大市场，或者…刺激研发和先进制造投资…
让我们依次看看这些潜在的“故障点”。
物理限制和路线图
本帖开篇的提到的发表的文章关注的是如何解决制造更复杂设备过程中的一些技术障碍。它强调了一些试图绕过这些障碍的措施，从“几乎投入生产”到“有点投机”，包括:从“finFET”转向“纳米片”；背面供电；硅的替代品包括“过渡金属二硫属化物”；
所有这些，无论以何种方式，都是达到一个目的的手段——进一步缩小组件。
正如我们所注意到的，摩尔定律被用来创建一个半导体行业自我组织的时间表。此时，我们可以参考“设备和系统国际路线图”（IRDS）中列出的当前时间表。
2023年路线图的执行摘要可免费下载。这本书有64页，读起来很引人入胜，也不算太长，它提供了许多关于光刻技术、材料科学、计量学和芯片制造过程其他关键方面可能发展的细节。
我们不打算在这里总结报告的内容。相反，我们将只关注制造过程中可能终结摩尔定律的一个方面。
虽然摩尔定律的“头条”并没有直接指定更小的组件，但正如我们所看到的，在实践中，通过所谓的“节点缩小”创建更小的组件一直是实现该定律预测的芯片上组件指数级增长的关键。
在这一点上，我们需要澄清一个常见的误解。也许对公众理解摩尔定律最无益的贡献是“过程节点”的命名。事实上，带有物理长度标签（如5纳米、3纳米、18纳米等）的“节点大小描述”与组件的实际大小无关。毫不奇怪的是，人们普遍认为我们正接近基本极限，因为组件的大小正在接近原子级。正如Samuel K. Moore在2020年IEEE Spectrum上发表的一篇副标题为“是时候抛弃旧的摩尔定律指标了”的文章中所述：
“毕竟，1纳米只相当于五个硅原子的宽度。因此，你完全可以认为摩尔定律将很快终结，半导体制造技术的进步将不再带来处理能力的提升，固态器件工程是一条没有未来的职业道路。然而，你会发现自己想错了。半导体技术节点系统呈现出的画面是不真实的。一个7纳米晶体管的大部分关键特征实际上远大于7纳米，而这种名称与物理现实之间的脱节大约已经有二十年的历史了。”
Samuel K. Moore举了一个例子来说明这在实践中意味着什么：
IEEE国际设备与系统路线图（IRDS）主席Gargini在4月份提出，该行业通过采用一种三数字指标来“回归现实”，该指标结合了接触栅极间距（G）、金属间距（M）以及对未来芯片至关重要的芯片上器件的层数（T）。
“这三个参数是评估晶体管密度所需的全部信息，”ITRS负责人Gargini说道。
IRDS（International Roadmap for Devices and Systems，国际器件与系统发展路线图）显示，即将到来的5纳米芯片具有48纳米的栅间距、36纳米的金属间距，以及一个单层结构——这就是G48M36T1度量。虽然这并不容易让人记住，但它所传达的信息比“5纳米节点”要实用得多。
因此，这些组件实际上比其节点名称所暗示的要大得多。
尽管如此，这些组件仍然变得非常小！最终达到由EUV光刻技术的局限性而产生的极限。
当然，我们以前也见过这样的限制。EUV能够突破DUV之前的限制，但代价是……。
节点缩减导致成本上升
这一成本将我们带到了第二个潜在的失败点，即需要为更复杂的集成电路创造或扩大市场。不过，首先要注意的是，接下来是对制造芯片的基本经济学的某些方面的极其简化的讨论。
值得注意的是，不仅集成电路上的组件数量呈指数级增长（大致符合摩尔定律），而且这些集成电路的价格仍然在可承受范围内，这反过来意味着每个组件的成本也呈指数级缩减。尽管半导体晶圆厂的成本不断上升，但情况仍然是如此。
戈登·摩尔阐述了后来被称为“摩尔第二定律”或“洛克定律”（以阿瑟·洛克（Arthur Rock）命名，他帮助资助了英特尔并担任该公司董事长多年），该定律指出“半导体芯片制造厂的成本每四年翻一番”。
摩尔本人敏锐地意识到光刻工具成本的增加。这是他1995年论文中的一张图表：
这是美国贸易机构Sematech在本世纪初绘制的“阶梯”价格图表。
“前沿”光刻工具的成本持续快速上升。ASML刚刚向英特尔交付了其首款“high-NA”EUV系统，据称价格为2.75亿美元。只有使用这种设备的公司能够提高销售额，设备价格的长期上涨才能持续。他们做到了。下图是台积电过去20年的收入。
更高的成本和更高的效用
但是如果这种增长停止了会发生什么呢？让我们研究一下，如果更昂贵的光刻工具或其他原因导致的更高成本加上静态需求最终导致价格上涨，可能会发生什么。
更高的价格在经济上有意义吗？只有当用户从这些更昂贵的芯片中获得相应的价值时才是有意义的。我们可以很容易地找到这种价值来源的例子:
低功耗：降低集成电路的使用寿命，或者延长便携式设备的电池寿命。
更高的实用性：能够将更多功能和性能集成到单个集成电路中。
然而，在某种程度上，更小节点的实用性可能不足以支持高昂的成本。即使这些更小的节点按照摩尔定律保持最佳单位经济性，它们仍可能意味着“每个芯片”的成本如此之高，以至于无法被证明合理。
以Apple为例，目前，Apple可能愿意为台积电最新的晶圆支付更高的价格，因为这些芯片将用于最昂贵的iPhone。然而，如果价格继续上涨，这种情况不能无限延续。消费者为高端手机支付的价格终究是有限的。
不断增长的投资需求要依赖于持续增长的需求。更高的晶圆成本不可避免地会降低需求，打破驱动摩尔定律数十年的良性循环：更大的需求和更高的投资。
也许会出现一种新的对最先进半导体的需求来源，有助于长期维持投资并保持单位成本降低。可能来自机器学习的新应用？我们拭目以待。
最终，即使进一步缩小节点是可能的，不断上升的芯片成本意味着在没有额外需求的情况下，“良性循环”的经济效益将瓦解。
05投资和“芯片竞赛”
即使制造更先进节点的经济学不再有意义，那么政治，尤其是地缘政治可能会发挥作用。以下是一些最近的头条新闻:
美国报告显示，对520亿美元半导体芯片融资表现出浓厚兴趣（2023.08）
布鲁塞尔批准欧洲本土半导体获得80亿欧元的新补贴（2023.06）
日本为国家芯片行业准备了130亿美元的资金支持（2023.11）
目前，我们正处于一场“芯片竞赛”中，各国竞相砸钱建立新的“晶圆厂”。这些国家真正想要的是“最前沿”制造技术。
或许，通过政府资助研发以及先进制造所需的投资，良性循环可以维持一段时间。我之所以说“或许”，是因为在这些头条新闻中提到的资金，如果真的被投入使用，也无法确定是否能确保有效的投资以及推动技术的不断进步。
而且，在某个时候，甚至政府也可能亏空资金，意识到自己无法继续竞争，或者看不到进一步投资的价值。
摩尔本人非常清楚，需求的指数增长不可能永远持续下去。下面是摩尔1995年论文中的一张图表，比较了“全球国内生产总值”和半导体行业的情况：
摩尔对此图表评论道：“正如你看到的，在1986年，半导体行业约占全球国内生产总值的0.1%。仅在十年后，也就是2005年左右，如果我们维持相同的增长趋势，将占到1%；到2025年左右，占到10%。到本世纪中叶，将占据全部。显然，行业增长必须放缓。
我不知道我们可以占全球国内生产总值的多少，但远超1%就会让我感到惊讶。我认为，在这个时期，信息产业显然将成为全球最大的产业，但过去的大型产业，比如汽车，都没有达到全球国内生产总值的1%。我们的行业增长不久就必须放缓。在这里我们存在内在的矛盾。成本呈指数级上升，而收入无法长时间以相应的速度增长。我认为这至少与实现十微米技术挑战一样严重。”
根据我的估计，在2023年，芯片制造商的总收入大约占全球GDP的四分之一百分点，所以在这种情况下，摩尔的判断偏离了一个数量级以上。然而，他的根本观点仍然成立。这种关系必然在最终限制了行业的增长规模。
系统集成
现在我们考虑最后一个因素。我们将回到摩尔1965年论文中的另一项观察。
正如上面引用的IEEE文章所说：Gargini表示：“到2029年左右，我们将达到光刻技术的极限。在那之后，前进的道路就是堆叠……这是提高我们密度的唯一方法。”
设备和系统国际路线图执行摘要中提到：在接下来的10年甚至更长的时间内，尺寸缩放将继续不受阻碍地作为提高集成电路中晶体管密度的手段。然而，由于动态功耗限制施加的约束，在最大工作功率受限于5-6 GHz的情况下，晶体管沟道长度缩放不再是满足性能要求的“必须做到”的指标。多层NAND存储单元已经在稳定生产，纳米片晶体管将在FinFET晶体管之后采用，然后将跟进堆叠NMOS/PMOS晶体管。各种2.5D和3D结构方法将增加组件密度，并将许多同质和异质技术集成到新的革命性系统中。
用较小的组件构建系统不仅仅意味着通过“堆叠”组件来实现“垂直”。它还包含并排连接的较小芯片的“小芯片”。
台积电的Philip Wong在Hot Chips 2019上发表了题为“下一个节点将为我们提供什么？”的演讲，该演讲以这张幻灯片开头：
然后花一半以上的时间讨论“系统集成”或从更小的功能构建出更大的系统，这张幻灯片对此进行了简要总结：
因此，在摩尔发表最初论文近六年后，事实再次证明他是有先见之明的。
06摩尔定律（2023 版）
回到关于摩尔定律现状的分歧。
如果您一直密切关注摩尔定律的辩论，那么您会发现上面Pat Gelsinger的引述并不代表他在该主题上的最新立场。就在英特尔Innovate 2023大会上展示这张幻灯片几个月后……
Gelsinger将他的立场修改为：“摩尔定律本质上是你能在X、Y方向上缩小，并能在X和Y方向上实现0.7倍的缩小，这样你大约每两年就能实现两倍的增长，那是摩尔定律的黄金时代。现在已经不再是摩尔定律的黄金时代了，情况变得更加困难。所以我们现在实际上可能每三年才能实现一次翻倍，我们已经看到了放缓的趋势。”
所以今天，Gelsinger其实并不真正相信1975年版本的摩尔定律还在继续（尽管注意到他在演讲的后面部分对这些评论稍有保留）。
原来，我们关于摩尔定律是死是活的谜底在揭开盒子时产生，我们会发现薛定谔原先那不幸的猫其实已经死了。不过，它的一个“近亲”仍然活着。
公平地说，摩尔定律的含义存在一定程度的模糊性已经很长一段时间了。戈登·摩尔本人在1995年表示：“摩尔定律的定义已经演变成几乎涵盖了与半导体行业相关的所有内容，当这些内容在半对数纸上绘制时，大致呈一条直线。回顾其起源以便限定其定义，我有些犹豫。”
我们试着总结一下：节点缩小将持续一段时间，速度会放缓，但成本会越来越高。然而，摩尔定律不仅仅是关于缩小组件的。过去已经有其他方式去“将更多组件压缩至集成电路”，并且未来仍将继续出现这样的方式，包括摩尔所说的“设备智能”和“用小型功能构建大型系统”，这些方式将继续在一段时间内支持（修订版的）摩尔定律。最后，最有可能终结摩尔定律的是经济学，而非物理学。
摩尔之后
那么，当节点缩小、小芯片、堆叠和其他改进来源带来的收益真正结束时，会发生什么呢？我们应该持悲观态度吗？技术“进步”会戛然而止吗？
这张来自英伟达首席科学家Bill Dally在2023年通过IEEE Spectrum发布的幻灯片讲述了一个不同的故事。
在过去十年中，“单芯片推理性能”提高了1000多倍，其中只有2.5倍直接来自流程改进。“
要维持摩尔定律的进步，需要投入数十亿美元的投资，进行一些非常复杂的工程技术，并带来一系列国际问题。然而，所有这些仅仅为英伟达 GPU性能提升贡献了一小部分。”
实际上，单单“数字表示法”带来的性能增益已经超过了工艺改进带来的改善10倍以上。
当然，这与以英伟达首席执行官黄仁勋命名所谓的黄氏定律（Huang's Law）有关：
黄氏定律是计算机科学和工程领域的一个观察的结果，即图形处理单元（GPU）的技术进步速度远远超过传统的中央处理单元（CPU）。
也许像数字表示和更复杂的指令这样的增益是“一次性的”。它们不是摩尔定律在50多年里带来的那种重复的、一致的“指数”增长模式的一部分。也许人工智能是如此之新，以至于这些巨大的收益变得令人期待。
然而，这种看法忽略了建立在这些制造工艺之上的整个现代计算堆栈的深度、复杂性以及相对的“新颖性”。尽管机器学习属于新领域，但整个计算堆栈的其他部分也不算陈旧。
07超越摩尔
2016年11关于摩尔定律终结的文章中使用了一个多次被重复的类比：
“如果汽车和摩天大楼自1971年以来以这样的速度发展，现在最快的汽车速度将达到光速的十分之一；最高的建筑将达到月球的一半。”其指出，进步将由三个领域的进步来定义：软件（以DeepMind的AlphaGo为例）、云以及新架构。
最近，David Patterson一直在谈论“计算机架构的新黄金时代”（参见David Patterson和John Hennessy的图灵讲座链接笔记）：
“Dennard缩放的终结、摩尔定律的终结以及标准微处理器性能增益的减速，并不是必须解决的问题，而是一旦认识到它们，就能带来惊人机遇的事实。在未来十年里，我们将见证计算机结构领域的“寒武纪大爆炸”，这对学术界和工业界的计算机架构师来说是令人激动的时代。”
当一个芯片上有数千亿个晶体管时，仍有很多很多机会可以探索使用它们的新方法。
让我们回到汽车的类比。没有汽车版本的摩尔定律，汽车的速度没有像1971年那样提高数百万倍，但在其他一系列重要指标方面，它们已经获得了巨大的提升；如安全性、舒适性、可靠性等。
即使没有缩小组件，计算机的发展前景也远远超过汽车。我们可以期待摩尔定律以各种形式终结，并对未来的许多机会持乐观态度。
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