113 摩尔定律的终点

摩尔定律的终点预测
台积电创始人张忠谋曾预测摩尔定律可能在2025年停滞于2纳米工艺，但后续表态转向谨慎。根据IMEC技术路线图，2025年至2029年将推进至7I工艺，显示摩尔定律至少延续至2029年。英特尔、台积电等企业持续布局更先进制程，如台积电规划2026年量产18I工艺，但晶体管密度翻倍的传统模式已面临物理极限与经济性挑战。
技术突破与创新方向
湖南大学研发的垂直场效应晶体管通过垂直结构将沟道长度压缩至原子级（6.5I），IBM与三星的类似设计可提升速度或降低功耗。台积电提出三维互联密度路线图，通过3D IC封装技术实现芯片间互联密度指数级增长（每两年翻倍），被视为“摩尔定律2.0”。刘德音强调，未来半导体进步需结合逻辑运算密度与先进封装技术，而非单纯依赖线宽缩小。
工艺演进与成本挑战
台积电5纳米工艺较7纳米性能提升15%、功耗降低30%，但3纳米工艺的边际效益递减（性能提升10-15%）。随着研发成本飙升，芯片投入产出比持续下降，黄汉森预测2050年晶体管或达0.1纳米（氢原子尺度），但经济规律可能迫使行业转向多维创新路径。
摩尔定律的广义延续
尽管传统晶体管密度增长放缓，3D封装技术（如台积电SOIC）通过垂直堆叠与TSV互联提升系统级性能，成为延续摩尔定律的新方向。于政华指出，模仿人脑级算力需依赖3D IC等2.0版本技术，表明摩尔定律正从“密度驱动”转向“功能集成驱动”，广义上仍具生命力。