第452章 讨论计算复杂性

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“数学大帝（.shg.tw）”

！

半个世纪以前，一位名为戈登?E?摩尔的年轻工程师在认真审视了他所从事的这个羽翼初丰的行业后，预言了未来10年内将出现的大事件。

在专业杂志《电子学》（Electronics）上刊登的一篇长达4页的文章中，摩尔对家庭计算机、手机和汽车自动控制系统的未来作出了预言。

他在文中写道，集成电路上的电子元件将会以最经济的方式整合在一起，并且元件的数目将会每年稳定递增，而这种现象将不断地促进现代科学出现奇迹。

10年过后，集成电路的指数级增长——后来被称为“摩尔定律”

——仍没有终止的迹象。

在今天看来，这一定律描述了一段非凡的、长达50年之久的辉煌时光。

在这段时间里，计算机、个人电子设备和传感器层出不穷。

怎样夸大摩尔定律对人类现代生活的影响都不过分。

没有摩尔定律，现在的我们就不可能坐飞机出行，打电话沟通，甚至不可能启动洗碗机。

没有摩尔定律，我们也不可能发现希格斯玻色子或创造出互联网。

然而，摩尔定律究竟所言何物？它何以如此成功？它是否论证了不可阻挡的科技发展趋势？或者，它是否只是反映了工程学历史上的一段独特时期？正是在这段时间里，凭借硅晶的特殊属性和一连串稳步的工程创新，我们才获得了这几十年的巨大进步。

我要说的是，摩尔定律所作的任何预测都不是必然会发生的。

相反，它只是对人类智慧、辛勤工作和自由市场激励机制的证明。

摩尔的预言在最初只是对一个新兴行业所作的极为简单的观察。

但是随着时间的推移，这个预言却成为一个满含期望和自我证明的预言——其实就是一些工程师和公司在发现摩尔定律的效益后，持续不断地进行的创造。

他们一直在努力让摩尔定律继续发挥作用，防止自己在竞争中被淘汰出局。

我还要指出的是，尽管摩尔定律一直在不停地被解读，但它并非是一个简单的概念。

在过去若干年中，摩尔定律的含义一直在反复变化，甚至目前也仍在演变。

如果我们希望从摩尔定律中提取任何有关发展进步的特性以及对未来预言的信息，我们还必须对它作出更深一步的解读。

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20世纪60年代初期，在硅谷还未成为被人们所熟知的“硅谷”

之前，摩尔在仙童半导体公司担任研发总监。

摩尔与其他几个研究硅电子设备的同事，在一起离开肖克利半导体实验室后，于1957年共同创立了仙童半导体公司。

仙童半导体公司是当时为数不多的几家开展晶体管研究的公司之一。

而现在，晶体管作为无处不在的开关，大量地（数十亿计）被集成在芯片上，用于完成各类计算和数据存储工作。

当时，仙童半导体公司在很短的时间内便发掘到了自己的利基市场。

在当时，大部分电路是靠人工将单个的晶体管、电阻器、电容器和二极管连接在电路板上的。

但在1959年，仙童半导体公司的金?赫尔尼（JeanHoerni）发明了平面晶体管，这种晶体管是在硅片平面上加工而成的，而不是采用凸起的硅台面。

借助这种加工工艺，工程师们可以在晶体管上方用引线将各元件连接在一起，从而在同一片芯片上一次性制作出“集成电路”

。

德州仪器的杰克?基尔比（JackKilby）最先提出了初期的集成方案，利用架在芯片表面之上的“飞线”

将器件连接在一起。

但是摩尔的同事罗伯特?诺伊斯（RobertNoyce）却向世人展示，平面晶体管也可以像立方块一样用来制造集成电路，只需将晶体管镀上一层氧化物绝缘层，然后添加铝来连接器件即可。

仙童半导体公司采用了这种新的架构并制造了首批硅集成电路。

1961年发布的首款硅集成电路共容纳了4个晶体管，这在当时是一项很了不起的成就。

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