1965年，英特尔公司的创始人之一戈登·摩尔在准备一份报告的时候发现，在过去的年代里，电脑芯片上的元件数量差不多每两年就翻一番，计算速度也由此翻番。这就是我们现在熟知的摩尔定律。

摩尔定律虽然是上世纪60年代提出来的，并且只是一个经验规律，但在后来的岁月里不断得到印证。短短的半个世纪的时间，一块芯片上包含的元件数由原来的几百个猛增到现在的数十亿个，假如没有遵循这种隔年翻番的规律，我们很难想象芯片会达到目前这个水平。

但是近年来，有人开始担心，除非新型电脑出现（比如量子计算机），否则摩尔定律可能很快就要失效，电脑的性能也将达到极限。理由是：芯片上的元件已经快要小到不能再小了。这个道理似乎也是显然的，比如说，一个晶体管，它是由上亿个硅原子组成的，当缩小到上百万个硅原子时，它或许还能工作，缩小到上千个硅原子时，或许也还能工作，但再缩小到几百、甚至几个硅原子，那就没法工作了。

一块芯片上不能容纳下更多的元件了，——这或许是真的，但由此就说电脑的性能将达到极限，这个结论似乎下得太早了点。因为科学家发现，芯片在另一方面依然有巨大的改进空间，那就是能耗。电脑速度越快，其能耗就越大，如果降低能耗，电脑的速度依然可以得到长足的发展。

为什么降低能耗能提高电脑的速度呢？这是因为电脑就像赛车一样，运行速度越快，就会变得越热。这个热量若不及时疏散，将会妨碍它工作，降低它的速度。而就目前来说，人们在散热方面并没有更有效的措施，于是降低芯片的能耗就成了一个合理的选择。

美国斯坦福大学的乔纳森·库美发现，在过去的年代里，虽然科学家们的着眼点在于使芯片做得更加紧凑，运算速度更快，但无意中，他们也使电脑的能耗不断降低；这是因为那些改进电脑工作能力的措施，如减少部件体积、部件之间的通讯时间等等，事实上也降低了电脑的能耗。因此，与摩尔定律相伴随的，还有一条叫库美定律，大意是说，在过去的岁月里，电脑的能耗也差不多每两年就降低一半。

那么，电脑在降低能耗方面的发展空间有多大？会不会像在缩小体积方面那样遇到极限呢？1985年，著名物理学家理查德·费曼分析之后认为，传统电脑的能耗在理论上可降低到100亿分之一才会到达极限，因为实际的信息处理所需能量是非常少的。虽然自那以后到现在，电脑的能耗已经降低了4万倍，但若他的分析正确，那么我们离这个极限还非常遥远。

举例来说，芯片上的重要元件——晶体管在降低能耗方面就大有改进的余地。

晶体管是一种半导体器件，可以用于整流、放大、开关等多种用途。晶体管的能耗与工作电压的大小关系密切。

近10年来，虽然晶体管越做越小，但其工作电压一直停留在1伏，没有变化。这意味着在过去10年，晶体管的能耗基本没有降低。但最近，美国加州大学伯克利分校的科学家找到一种新材料，用它做成的晶体管可以降低这个工作电压，这意味着晶体管散发更少的热量。

事实上，作为全球主要的芯片生产商，英特尔已经注意到芯片的能耗问题了。2006年，该公司推出的双核芯片CoreDuo能耗低于25瓦特，比此前的同类产品能耗几乎降低了一半。

假如你使用的是笔记本电脑，能耗降低，也就意味着你充一次电，使用的时间就更长了。

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