本文是“摩尔定律的经济学含意”一章的摘要与补充，摘自《高电介系数材料(High Dielectric Constant Materials)》一书，是Springer，《高级微电子学》系列丛书的第16 卷，Springer-Verlag, New York, 2005.

　　摩尔定律不仅是产业经济增长的强大引擎的体现，而且是整个经济引擎的体现。摩尔定律预测平面工艺特征尺寸的缩小，即尺寸越小，在给定面积上就可以集成更多的比特（数位）。摩尔定律的障碍一直被新技术所击破。然而，这些障碍最终表现为经济学上的，有着远离这个产业的重要分枝。有人相信“摩尔墙”不远了，但也有充足的历史表明，事实并不如此。本文将回顾这些历史及其含意。

摩尔定律的描述

　　30 年前，Gordon E. Moore 首次发表他的推断，后来称之为“摩尔定律”。回顾这段历史，他感慨地说，“摩尔定律的定义变成涉及到几乎所有与半导体工业相关的任何东西，只要在半对数纸上画的接近一条直线。”1 对摩尔定律含义的滥用导致了对其真正含义的误解，引起许多混乱。

　　简单地说，摩尔定律2 假定能用最小费用制造的芯片的复杂程度，是一个指数函数，每隔一段时间就翻一番。这第一部分有很少的经济含义，摩尔没有观察到制造芯片的最小费用也以一定的速度递减，它接近于和器件数目增长成反比。因此，摩尔定律另一个关键部分是，以最佳晶体管密度制造任意给定的集成电路的费用是时间的常量。

                                                  图 1 摩尔定律40 年
　　周期，或摩尔时钟周期，原先设置为每年翻一番。在1975 年，摩尔发表了第二篇关于这个题目的论文。虽然数据曲线显示每年翻一番也能吻合，但MOS 逻辑的集成增长慢于每一年半翻一番3。因此在这篇论文中他预测翻番的速度将远慢于每两年。他再也没有更新这个预测。在1975 年至2001 年，微处理器(MPU) 及动态随机存储器(DRAM) 的平均集成增长速度大约为每两年翻一番。

摩尔定律的历史

　　摩尔对半导体技术发展的观察发现，并不是没有先例的。早在1887 年， 卡尔·马克思在预测20 世纪科学与技术的重要性时，曾提出过科学每回答一个问题，就会产生两个新的问题，而回答问题的代价正比于生产力利润的获得4。他的预测是当时许多预测中的一个，谈及机械对于当时工业时代发展的重要性， 被很多当时的经济学家所质疑5(与在20 世纪计算机的生产力收益至今仍在争论相类似)。然而，正是因为科学回答的指数性增长导致了1947 年晶体管的发明，又最终导致1958 年集成电路的发明，从而使摩尔的推断变成一个定律，也因此，开始了信息革命。