在如今的的信息时代，虽然我们无法看见，可是我们的生活已经无法离开芯片所产生的驱动力了。无论是炎炎夏日帮助我们清凉一夏的空调、还是我现在正用在打字的电脑、抑或是你正在浏览新闻的手机，都离不开芯片，如今随着 5G 时代的到来，芯片是当代许多新兴产业的基石，比如人工智能、虚拟现实VR、大数据、物联网、可穿戴设备等等。
而美国之所以维持着经济霸主的地位，有很大程度则是来源于芯片的垄断，比如在 AD 转换芯片、CPLD/FPGA（复杂可编程逻辑器件与复杂可编程逻辑阵列）以及射频芯片领域。
除此之外，还有芯片设计工具EDA（电子设计自动化）。在集成电路发展的早期，人工即可完成集成电路设计。但随着科技的发展，要完成单位平方毫米内上亿个门级电路的芯片的设计，则必须通过EDA辅助工具进行芯片设计。
目前国际上主要有三大集成电路EDA公司，分别是Synopsys，Cadence，Mentor Graphics。三家在EDA行业的市占率几乎形成垄断，且均为美国公司。
EDA
所以说美国在芯片领域的霸主地位巩固了其全球经济领导者的地位，而美国 50 年来的半导体（ 芯片就是半导体元件产品的统称）行业的发展，则离不开摩尔定律的指引。
1958 年，来自德州仪器（不是山东德州哈）的杰克·基尔灵光一闪，能否利用单独一片硅做出完整的电路，如此可把电路缩到极小。当时基尔比的想法遭到了所有同样的笑话。幸好，德州仪器的老板觉得基尔比的想法好像有实践价值，就支持他的想法。
要知道在之前的电路还是分立元件构成，也就是在PCB（印刷电路板）把三极管、二极管焊接起来构成芯片，而基尔比却尝试在锗半导体芯片上生成了三极管等多个元件，并在元件之间用细金属连线连接，从而形成了集成电路。之前由分立元件构成的2500px²印刷电路板，在集成电路上只需要1mm²的芯片就可以实现相同的功能。
我们所说的集成电路指的是采用特定的制造工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及元件间的连线，集成制作在一小块硅基半导体晶片上并封装在一个腔壳内，成为具有所需功能的微型器件。
集成电路取代了晶体管，为开发电子产品的各种功能铺平了道路，并且大幅度降低了成本，第三代电子器件从此登上舞台。它的诞生，使微处理器的出现成为了可能，也使计算机变成普通人可以亲近的日常工具。
可以说集成电路的诞生掀开了二十世纪信息革命的序幕。 1961年仙童半导体公司推出了平面型集成电路。这种平面型制造工艺是在研磨得很平的硅片上，采用一种所谓“光刻”技术来形成半导体电路的元器件，如二极管、三极管、电阻和电容等。
只要“光刻”的精度不断提高，元器件的密度也会相应提高，从而具有极大的发展潜力。因此平面工艺被认为是“整个半导体的工业键”，也是摩尔定律问世的技术基础。
仙童半导体公司堪称电子、电脑业界的“西点军校”，AMD、英特尔等半导体领域大企业的创始人都是来自仙童。
仙童八人帮—硅谷大约70家半导体公司的半数，是仙童公司的直接或间接后裔
1965年4月19日，《电子学》杂志第114页发表了摩尔撰写的文章《让集成电路填满更多的组件》，正式宣告了摩尔定律的诞生。
摩尔定律的定义归纳起来，主要有以下三种版本：
1、集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔18个月就翻一倍。
2、微处理器的性能每隔18个月提高一倍，或价格下降一半。
3、用一个美元所能买到的计算机性能，每隔18个月翻两倍。
摩尔发现的摩尔定律并不是不基于任何特定的科学或工程理论，只是对真实情况的影射总结。但是硅芯片行业注意到了这个定律，也没有简单把它当作一个描述的、预言性质的观察，而是作为一个说明性的，重要的规则，整个行业努力的目标。
人们还发现这不光适用于对存储器芯片的描述，也精确地说明了处理机能力和磁盘驱动器存储容量的发展。
摩尔定律的意思就是随着晶体管特征尺寸接近绝对极限，我们可以利用越来越小的芯片实现越来越多的功能。 处理器速度变得越来越快，我们可以在单片IC上放入更多特性和更多存储器。
到了1974年，IBM工程师罗伯特·登纳德对摩尔定律进行了补充：缩小芯片元件的尺寸能够使芯片的速度更快、功耗更低、价格更便宜。换句话说：元件更小的芯片性能更好。
所以摩尔定律概括起来就是：半导体电路的晶体管的数量每18-24个月翻一倍。而晶体管的尺寸对计算机技术的提高来说非常重要。晶体管越小，单个芯片上可容纳的晶体管数量就越多；芯片上的晶体管数量越多，处理器的速度越快、效率越高。同样价格的电子产品性能，时隔18-24个月后就会翻倍。
而到了1975年，在一种新出现的电荷前荷器件存储器芯片中，的确含有将近65000个元件，与1965年摩尔的预言一致，由此，摩尔定律被半导体行业当做了金科玉律，成为了信息时代的驱动力。它变成了简单评估半导体技术进展的经验法则，其重要的意义在于长期而言，IC制程技术是以一直线的方式向前推展，使得IC产品能持续降低成本，提升性能，增加功能。
登纳德对摩尔定律的补充也是半导体行业这几十年一直努力从4004 芯片的 10 微米工艺生产 在迈向5nm、3nm或甚至2nm半导体制程技术之路,甚至美国劳伦斯•伯克利国家实验室（LawrenceBerkeley National Laboratory）的一个研究团队—已经成功研制出栅极（晶体管内的电流由栅极控制）仅长1纳米的晶体管，号称是有史以来最小的晶体管。
当然，1纳米只是实验室状态，3纳米如何投入商用对于半导体行业而言都依然存在着一定的困难，比如玻尔兹曼暴政是一个无法回避的难题，按照该理论，越多的晶体管安装在芯片上，就会产生巨大的热量，超过一定界限，晶体管运行所产生的热量就会直接烧毁芯片，而且漏电流也是一个大问题。
半导体行业一直在根据摩尔定律描绘的蓝图前行， 在26年的时间里，芯片上的晶体管数量增加了3200多倍，从1971年推出的第一款4004的2300个增加到奔腾II处理器的750万个，从摩尔定律推算，从1971年到2016年，按照摩尔定律推算半导体行业发展大概经历了22个周期。
而根据摩尔定律，谷歌前CEO提出了反摩尔定律： 一个IT公司如果今天和18个月前卖掉同样多的、同样的产品，它的营业额就要降一半。这并不是对摩尔定律的反对，其实这两种定律可以说是针对同一种现象的不同说法。
而在反摩尔定律的魔咒下，它逼着所有的硬件设备公司必须赶上摩尔定律所规定的更新速度，而所有的硬件和设备生产厂活得都是非常辛苦的。曾经引领风骚的太阳公司就是受反摩尔定律影响的著名例子，其由于无法跟上整个行业的速度，被IT生态链上游的软件公司 甲骨文 并购了。
但是这也促成科技领域质的高速进步，让更多革命性的创造发明诞生，并为新兴公司提供生存和发展的可能。正是有了摩尔定律和反摩尔定律，我们今天才能把智能手机才可以如此迷你、高效、便捷、智能，今天智能手机的性能比 1965-1995 年里最大的电脑还要强劲。没有摩尔定律就没有超薄笔记本电脑，也不可能产生足以绘制整个基因组、或是设计复杂药物的高性能计算机。流媒体视频、社交媒体、搜索功能、云——没有摩尔定律，这些都不可能产生（或者说不可能这么快产生可能更加准确）。
但是这几十年来芯片制造商一直都在与摩尔定律苦苦斗争——不能做出更小的晶体管，生存就面临威胁。
而随着半导体行业的不断发展，半导体行业也陷入了瓶颈。“摩尔定律”将死的呼声不断出现，因为研究和实验室的成本需求十分高昂，而有财力投资在创建和维护芯片工厂的企业很少。而且制程也越来越接近半导体的物理极限，将会难以再缩小下去。简单来说就是工艺难度太大，成本投入太高。
不同制程工艺的成本、核心面积进化路线图
在今年，英伟达 CEO 黄仁勋在 CES 上再次强调「摩尔定律已经结束」一说，在过去几年里，他在多个场合都提出了这个观点：
摩尔定律过去是每 5 年增长 10 倍，每 10 年增长 100 倍。而如今，摩尔定律每年只能增长几个百分点，每 10 年可能只有 2 倍。因此，摩尔定律结束了。
在他看来，信息技术对中央处理器（CPU）的依赖已转向于图形处理器（GPU）。要推动应用程序运行提速不可只依赖于芯片，而是需要重新设计整个堆栈、算法、软件和处理器。
如果「摩尔定律」将死，而新的法则没有出现，半导体行业的发展放缓将影响整个科技行业推进。华为任正非也提到了摩尔定律已经逼近极限：
随着逐步逼近香农定理、摩尔定律的极限，而世界面对大信息流量、低时延的理论还未创造出来，华为已感到前途茫茫，找不到方向。华为已前进在迷航中。重大创新是无人区的生存法则，没有理论突破，没有技术突破，没有大量的技术积累，是不可能产生爆发性创新的。
事实上，芯片业界已经接受了晶体管尺寸接近下限的现实，并已经为摩尔定律的终结做了准备。今年早些时候，美国半导体工业协会(Semiconductor Industry Association)——成员包括英特尔、AMD和Global Foundries——发表了一份报告。这份报告宣称，到2021年，硅晶体管尺寸的缩小将不再是一件经济可行的事情。取而代之的是，芯片将以另一种方式发生变化。
尤其随着物联网时代的到来，对于芯片的性能又会提出更高的要求，「摩尔定律」将死，而谁能够提出新的法则，势必将引领芯片行业新一轮的变革。
而这其中最重要的意义就是，可以成为下一个半导体时代的规则制定者，这 50 年来，半导体行业的发展都是在美国制定的标准框架之中，标准的引领也将让他对整个半导体行业拥有绝对话语权、甚至从而影响全球经济。即使并非美国企业，用了美国的专利技术标准，一样要受制美国，比如 ARM。
如今变局以来，这将会是一个漫长的过程，需要惊人的毅力创新性的人才以及大力投入基础教育基础研究，而谁能把握住时代的风口，让我们拭目以待！
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