“我们这款微处理器(CPU)是人类史上最具革命性的产物，我们才是这个时代的革命者，而不是那些在伯克利和其他地方留着长发闹事的学生。”
- 戈登·摩尔，1972年在英特尔4004CPU产品发布会上的发言
从第一次工业革命以来，每过半个世纪，人类就会创造出一种改变人类生活的技术和与之相应的产品。这些技术创新中对这个世界影响最大的就是上世纪五十年代的半导体集成电路(Integrated Circuit，IC)。从1947年12月16日，晶体管诞生的那一年起一直到今天，我们的世界发生了巨大的变化，这些变化是如此之大，以至于当时的人们根本无法想象，由半导体集成电路发端的高科技在今天的重要性。1968年，仙童半导体公司(Fairchild Semiconductor)的研发部经理戈登·摩尔(Gordon Moore)给出了一个有名的定律，该定律预言了半导体集成电路在后来的50年内的发展，谁也不知道是因为这真就是半导体工业发展的规律呢？还是因为半导体工业尤其是英特尔公司在尽力按照这一定律在从事生产呢？但是，这一规律不但预言了半导体工艺的发展、芯片的规模、集成电路的复杂性，还预言了整个半导体工业的规模。这一定律就是有名的摩尔定律(Moore’s law)，发现这一定律的人就是现代半导体工业的奠基人之一戈登·摩尔。摩尔定律对半导体工业的预言的准确性，超出了任何一个经济学家在任何一个工业领域里的预言。摩尔定律不是一条自然科学定律，它是一条融自然科学、技术、经济学、社会学等学科为一体的多学科、开放性的规律。尤其是摩尔定律的经济效益，使其成了英特尔公司的发展指针。摩尔定律应验了30多年，摩尔本人对此也惊讶不已：“摩尔定律告诉我们是什么时候电子产业会从谷底中走出来，什么时候会从制造者和消费者从价格波动中解放出来。”
戈登·摩尔于1934年1月3日，出生于美国加州旧金山。父亲没读过多少书，17岁就开始养家；母亲中学毕业；一家人的日子非常温馨和睦。摩尔11岁时，邻居小朋友得到了一份独特的圣诞礼物——一个化学装置。这让年幼的摩尔有机会接触到了化学。那套装置里面有许多化学试剂，可以制成许多稀奇古怪的东西，还能制造炸药，摩尔迷上了它，整天泡在邻居家里，研究这些东西。从那时起，摩尔就想成为一个化学家。在学校里，摩尔并不是很用功，但他很会学习。尽管他把大量的课外时间花在了钓鱼上，但他的成绩一直很好。高中毕业后，他进入了加州大学伯克利分校(University of California at Berkeley)的化学系。
摩尔定律
1950年，摩尔毕业于加州大学伯克利分校化学系，此前他曾在加州圣荷西州立大学(San Jose State University)读过两年；1954年，摩尔在加州理工(California Institute of Technology)获得物理化学专业的博士学位；博士毕业后，摩尔来到了约翰·霍普金斯大学(John Hopkins University)的应用物理实验室做了两年博士后，研究方向是观察红外线吸收性状和火焰分光光度分析。不久该小组因两个上司的离去而名存实亡。此时，摩尔开始考虑自己的未来：“我开始计算自己发表的文章，结果是每个单词5美元，对基础研究来说这相当不错。但我不知道谁会读这些文章，政府能否从中获得相应的价值。”
1956年，摩尔接到晶体三极管发明人威廉·肖克利(William Shockley)的电话，邀请他加盟肖克利在北加州山景城(Mountain View)刚成立的肖克利半导体实验室(Shockley Semiconductor Lab)。肖克利不但发明了点接触和结型晶体三极管，给出了晶体管的基础理论，他还对晶体管和固体电子技术的未来有着无人能及的远见。当时的肖克利，预见到了固体电子技术的未来——一个全新的工业、一场电子革命、一次改变很多人命运的机遇。肖克利因此从东岸的贝尔实验室(Bell Labs)回到了老家北加州创立了他自己的公司——肖克利半导体实验室。头戴晶体管之父桂冠的肖克利，不但有超人的学术水平，而且相当识人，当年在贝尔实验室就是，这次也不例外，他先想到的是贝尔实验室的同事，但他们深知肖克利的为人，都不愿意来。肖克利的眼光转向了名牌大学毕业生。
肖克利先给当时在飞歌(Philco)公司研发晶体管的罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)发出了邀请，然后他就给摩尔去了电话。摩尔一心想回家乡工作，加上肖克利的大名，摩尔毫不犹豫地回到了北加州，成为肖克利公司的第二名员工。肖克利的做法很过分，但他挑选出的能进入肖克利实验室的人，无论是理论和实验物理学家、化学家、工程师，都是本行业精英。肖克利称他要建一条博士生产线，他做到了。肖克利为公司定下的发展方向也极有眼光，他要研发硅晶体管和杂质扩散技术。当时的晶体管，大多是耐热性及稳定性很差的锗管，只有德州仪器(Texas Instruments)研制出了硅管，但很不成熟。肖克利认为他们会很快超过TI，只要能生产高质量、稳定的硅管，就能拿下市场。扩散掺杂比其它工艺生产的晶体管速度更快、性能更稳定。这两项技术后来成了半导体工业的基础工艺。
这些年轻人相信跟着肖克利，能干出一番事业。但肖克利的经营目标一变再变，以个人喜好而不是从产品和经营的角度开展业务，他们很快就对肖克利失望了。
1957年9月18日，八位肖克利公司工作的技术骨干成立了仙童半导体(Fairchild Semiconductor)公司，仙童为半导体业创造了很多个第一，正是仙童开创了半导体工业。
1965年摩尔在为仙童的发展做规划时，画了张草图：纵轴代表芯片上的晶体管数目，横轴为时间，结果是很有规律的几何增长。这是一个对后来芯片行业极为重要的定律。该定律以3页纸的篇幅发表在1965年第35期《电子》杂志上，这是对半导体工艺、设计的复杂性、甚至半导体工业规模的最准确的预测。摩尔预言，IC上的晶体管数目，将以指数形式增长，速度是每年翻一番，后来被修正为18个月，摩尔说在今后数十年内这种势头不会轻易改变。摩尔的预言，被后来IC的发展得以证明，直到今天仍然有效，因此被人誉为摩尔定律。摩尔定律的含义是：随着半导体产量和集成度的提高，成本会进一步的降低。在当时技术条件下，IC中集成的元件数量同单位成本成反比，如果IC过于复杂，超出了当时生产条件的允许，那么单位成本会不降反升。
摩尔后来说：“当时我在写一篇有关IC的文章，要旨是想说明用IC技术的电子产品更便宜。我在文章中描绘了IC复杂性的增长：一个芯片的容量会逐年递增。从60个元件扩展到64000个，每年翻番，而价格则是逐年递减，当时买一个分立元件的价格10年后可买一个芯片，这是一个长期推断。但事实比我想象的更好”。摩尔指出，IC工艺的进步使计算机性能保持几何级数增长。这种增长非常有规律。由于其可预见性和重要性因此被定义为摩尔定律：微处理器芯片的电路密度，及它潜在的运算能力，每年翻番。为了使这个描述更精确，1975年，根据英特尔另一位高层主管大卫·豪斯(David House)的建议，摩尔做了一些修正，翻番的时间从一年调整为两年。实际上，后来更准确的时间是两者的平均：18个月。
1975年，在IEEE组织的IEDM会议上，摩尔发布了题为《数字集成电子工业的进展》(《progress In Digital Integrated Electronics》)一文，摩尔用事实印证了10年前的观点：自IC出现以来，IC的复杂程度每年翻番。实现某功能的成本随之下降，IC的性能和可靠性明显提升。摩尔在文章中根据过去16年中最复杂的芯片面积的变化作出曲线。从中可以发现，从1959年到1975年，IC的复杂程度增加了65000倍，面积仅增大了20倍。也就是说，这些年里，晶体管及相关电路在不断地缩小，1961年IC的线宽为25微米，而1975年的线宽只有5微米。摩尔认为，促进IC发展的因素正在减弱，为此他修正了未来10年的摩尔曲线。新曲线的斜率为每两年芯片的集成度提高一倍。根据该曲线，摩尔预计到1985年，芯片将会有几百万个晶体管。未来的10年内，芯片的成本将会持续下降，应用范围会越来越广。新曲线的斜率大致代表每两年半导体芯片的集成度增加一倍。“摩尔定律”对半导体工业的意义深远。今天，在回顾这几十年来芯片业的进展并展望未来时，专家们说，今后几年里，摩尔定律可能还会适用。但随IC上的晶体管渐渐接近性能极限，这一定律终将走到尽头。摩尔定律何时失效？专家们对此众说纷纭。
从某种意义上来讲，摩尔定律只是仙童和英特尔的内部发展战略，它确立了英特尔不断致力于技术创新并且迅速产品化的方针，它是以规模降低成本，提高效益和竞争力的模式。但是，从整个半导体工业来看，摩尔定律是在倡导着半导体工业的整体的创新，它代表的是整个半导体工业的创新精神。
没多久，仙童就危机四起了。随着仙童半导体的壮大，母公司的管理人不断地把利润转移到东岸，支持总公司的盈利水平。仙童半导体的大批人才，因此纷纷出走自行创业。1968年，“八人帮”中的最后的两位诺伊斯和摩尔，也脱离仙童自立门户了。他们在北加州联合碳业公司的旧址上，成立了英特尔公司。接下来，安迪·格鲁夫(Andy Grove)加盟英特尔。后来在英特尔的日子里，因为在管理理念上的不同，格鲁夫和诺伊斯经常发生冲突，摩尔在这种情形下，发挥了粘合剂的作用，使得英特尔在其三驾马车诺伊斯、摩尔、格鲁夫带领下成为业界的龙头老大。
创建英特尔
创业之初，他们为公司制定的发展方向是生产半导体存储器芯片，这是一个全新的市场。当时的半导体工艺主要是双极型晶体管和场效应管。这两项工艺都是仙童的长项，但是，用哪一种工艺生产半导体存储器芯片更好，他们并不知道。于是，他们同时开发这两种工艺。两个研发小组同时进行研发，1969年，双极型小组推出了64比特的储器芯片3101。第二年，场效应管小组推出了256比特的场效应管储器芯片1101，是为全球第一个大容量SRAM存储器。1970年，英特尔推出了可以量产，价格能与磁芯存储器竞争的动态随机存取器(DRAM)Intel 1103。这是一个里程碑，虽然容量只有 1kbit，还有很多缺陷，它的上市，标志着半导体存储器时代的到来，从此磁芯存储器退出了市场。英特尔1103是当时最领先的存储器芯片，价廉物美、供不应求，它为PC时代的到来奠定了基础。
1971年，英特尔开发出了世界上第一个微处理器(CPU)4004。这是一款划时代的产品。作为历史上第一款CPU，它为电子计算机的发展掀开了崭新的一页。
英特尔推出4004时，摩尔用少有的夸张口气说到：“这是人类史上最具革命性的产物，我们才是这个时代的革命者，而不是那些在伯克利和其他地方留着长发闹事的学生。”摩尔说的不错，正是这一款单一芯片上的计算机，改变了人们的生活方式，引领了第三次工业革命。而肖克利、诺伊斯、基尔比、摩尔才是真正意义上的革命者。
1972年，英特尔推出4004的下一个版本8008，这是一款八位的CPU。
100年来的摩尔定律
1974年，8080问世。英特尔意识到CPU应用前景是无限的。8080首次使用了MOS技术，8080是有史以来最成功的CPU之一，也是第一个真正的通用微处理器，是20世纪后25年里的一项最具划时代意义的发明。它的功能是8008的10倍，每秒能执行29万条指令，有64位的可设定地址存储器，售价360美元。英特尔芯片的销量因此扶摇直上。8080真正地推动了微机市场，也成了工业标准，英特尔占领了80％的微机市场。一段时间里，英特尔用8080作为其电话的最后四位。
1978年，8086问世。
1982年，16位的80286问世。IBM进入PC市场，微软和IBM签订协议，为IBM-PC提供DOS操作系统。很快，IBM和微软联手把苹果挤出了PC市场。
1985年，32位的80386问世。康柏(Compaq)于1986年制造出了第一台386PC，从此，任何人只要能设计主板就能生产PC。PC产业开始由英特尔和微软联手主宰。
1980年代末，英特尔在技术领域里受到了一次严峻的考验。那就是RISC指令集的挑战。1980年代中期，斯坦福大学的翰尼斯(John Hennessy)教授和加州大学伯克利分校的彼特森(David Patterson)教授，提出了基于RISC指令集的CPU设计理念。这是一种简化的CPU指令集，它的好处是利于CPU的优化设计。因为这两位教授的教科书是美国电机系的通用教科书，一时间整个计算机设计行业都认为基于RISC指令集的CPU优于基于CISC指令集的CPU。这对以CISC指令集为主要设计理念的英特尔是一个极大的冲击和考验。英特尔首先于1988年推出了RISC指令集的CPU80960，但是用户反映不佳。稍后的1989年，英特尔又推出了RISC指令集的CPU80860，但是用户反映还是不好，主要是系统和软件的兼容问题。于是，英特尔决定，以用户要求为设计主旨，坚持设计高端的CISC指令集CPU。
摩尔和诺伊斯在英特尔
1989年，32位的80486问世。芯片上的晶体管数目到了120万，时钟频率为50兆赫兹，线宽0.8微米。486其实只是在386上加了一个CPU的内部缓存(cache)。当时人们对此并不太在意，但此举在1990年代里，为英特尔的CISC指令集打败RISC指令集做了铺垫。
1993年，靠486，英特尔超过了日本的NEC，成为全球最大的半导体公司。从1985年，英特尔放弃储存器起，英特尔花了8年时间再次站在了半导体工业的顶端。
早在1990年初，英特尔就从486的设计小组里抽调出了一些人，着手从事P5也就是奔腾芯片的设计。P5必须和486完全兼容。但此时最重要的是如何使CISC指令集的CPU具有RISC指令集CPU的功能。英特尔在以色列的工程师尤里·维塞对此下了很大功夫，他把超量化(Superscalar)概念用到了CISC指令集的CPU上。就是用多个执行单元，在一个时钟周期内执行多个指令，而不是像RISC一个时钟周期只执行一个指令。也就是说在CPU指令的层次上实现并行化。超量化的概念最早由技术机天才克雷(Seymour Cray)提出，他在1968年设计的CDC6600上使用过。
摩尔在实验室
维塞带领一个小组先在计算机上进行模拟，结果非常令人满意。维塞发现CPU指令集和实现它的微电路，可以是完全独立的。在一个时钟周期内完全可以在多个执行单元上同时执行多个CISC指令集。模拟结果说明：只要在设计上稍加改进，英特尔现有的CISC指令集CPU完全可以胜过RISC指令集的CPU。在英特尔进行此类研发的同时，升阳公司也在做RISC的超量化研发。升阳比英特尔先一步做出了他们的CPU，但当时升阳的CPU无法让用户马上使用。同时，升阳CPU的时钟频率一直无法超过50兆赫，英特尔为此大大加快了研发速度，终于在1993年完成了32位的超量化CISC指令集CPU——奔腾。
1993年，32位奔腾芯片问世。芯片上的晶体管数目到了320万，时钟频率为75兆赫兹，线宽0.6微米。奔腾非常受PC厂商的欢迎，因为以前PC上的软件在奔腾CPU上完全兼容。PC的速度加快了，但软件照样能用，这对PC制造商和终端用户都是好事。从此，英特尔的CPU不但是市场上的主流，也在技术上成了领先产品。
2000年，32位奔腾－4问世。芯片上的晶体管数目到了4200万，时钟频率为1.5千兆赫兹，线宽0.18微米。
在奔腾升级的同时，英特尔开始了第六代CPU的设计。此时的英特尔已经有能力从事全新的CISC指令集CPU的研发了。为了更好地满足终端用户即软件工程师的要求，英特尔在设计CPU时，发明了动态执行技术。这一技术结合了三个数据处理技术：多通道预期、数据流分析、关联执行。该技术和传统的循序执行指令的技术不同，执行一个指令无需等到前一个指令的完成。从CPU的指令执行上做到了按软件优化。这一技术使得软件得以更有效地执行。同时，英特尔还引进了双重独立主线的设计理念，使CPU能充分发挥其多核功能。这两种全新的设计理念使得英特尔的CISC指令集CPU全面超出了RISC指令集CPU的功能。
2001年，英特尔第一款64位CPU问世。该芯片使用了新的指令集和动态执行技术及双重独立主线设计理念，芯片时钟频率为800兆赫，2兆的cache。翰尼斯教授和彼得森教授把英特尔全新的指令集写进了他们新版教材。此后，各个计算机工作站厂商开始大量使用英特尔CPU。英特尔以技术领先的CPU全面占领了CPU市场。
2005年，64位奔腾－D问世。芯片上的晶体管数目到了2亿3千万，时钟频率为2.66千兆赫兹，线宽90纳米。1纳米为10Ａ，一个氧化硅分子的大小为4.2A。
2006年，英特尔的多核处理器技术问世，伺服器和工作站开始广泛采用这一芯片。苹果的笔记本电脑和台式机也开始采用该芯片了。芯片上的晶体管数目到了2亿3千万，时钟频率为3千兆赫，线宽65纳米。
2006年底，英特尔最新芯片上的晶体管数目到了8亿2千万，时钟频率为3.3千兆赫，线宽45纳米。
2011年，i7问世，芯片上的晶体管数目到了22亿7千万，时钟频率为4千兆赫，线宽32纳米，功耗130W。
2012年，i7－3700k问世，芯片采用了最新的fin－fet技术，时钟频率为4千兆赫，线宽22纳米，功耗仅45W。
摩尔定律的意义
今天，计算机的硬件功能和内存已经极为强大，就连硬盘都已改用闪存技术了，即固体电子硬盘。PC的速度已远远超出了当年摩尔和“八人帮”的想象。但是，让人惊讶的是，这一切基本上是一直沿着摩尔定律走过来的。
为什么摩尔定律会如此精准地预言芯片产业的走向呢？这和芯片产业的特性是分不开的。芯片上的晶体管尺寸的减小有两个效益：一是提升了芯片功能、降低了成本；二是利于设计。于是，为了更好地提高竞争能力，芯片产业必须不停地改进工艺减小晶体管的尺寸。那为什么一代新技术要18个月到两年的时间来完成呢？那是因为一代新技术的研发要有几个步骤：先要用三个月的时间制定规格选择工艺；然后需要一年到一年半的时间开发工艺、完成设计；最后需要三个月的时间使其能量产。如果产品是公司独占的高端产品，那么可能需要两年时间。如果产品有很多竞争对手，那么这一过程必须在一年半之内完成，否则的话你的技术优势很快就会丧失，紧接着市场也会跟着丧失。
摩尔定律对整个半导体工业也非常重要：首先，它预测了半导体技术的进展、产品的复杂性。于是，竞争对手之间在工艺上几乎没有秘密，而设计和市场则成了重点。第二，在产品定价和升级上，它给出了一个方向。芯片产业市场规模的成长速度远高于价格下跌，而扩大市场带来的收益足以保证新技术和新产品的开发，新产品进一步推动了新市场，形成了一个良性循环。第三，是量产。因为芯片技术的特殊性，把晶体管做的越小、晶圆做的越大，芯片的质量和可靠性就越好。于是，业内的各个公司必须不断地提高其工艺水平，以创新来取胜。
摩尔定律的另一个重要意义是产品的自我淘汰，任何芯片在按摩尔定律发展的同时，也是对自己的否定和淘汰。生产工艺每一年半到两年更新一次，意味着产品也必须在这一时间段里更新换代。这就使产品的性能和功能也要能跟上生产工艺的进步，同时还要考虑到用户的兼容性。说到底终端用户才是真正的胜者。
摩尔定律对软件产业也有一定的影响。之前，因为大型机主导计算机行业，计算机的使用率很低。软件一般是为某种型号的计算机而编写的。因此，价钱很高。到了PC时代，计算机已大大地普及，当硬件在按摩尔定律发展时，其影响已进入到软件行业。这一点上英特尔和微软的联合就是一个绝佳的例子。以微软的Windows 3.0为例。最初的康柏在它的386机器上就装了Windows 3.0，但是效果不佳。英特尔的486出现，Windows 3.0 不需任何改动就在其上运行，并充分发挥作用。此后，软件公司可以在摩尔定律的指导下，设计自己的软件架构，来充分发挥硬件的特长，以此来获得市场先手。于是，当英特尔的CPU中加入了多媒体技术MMX后，微软就很快跟进了。于是，微软再次先于其他软件公司占领市场。
摩尔和历任英特尔CEO（Moore, Barrett，Grove, Otellini）
在制造CPU的同时，英特尔造就了一个全新的产业。在摩尔的领导下，英特尔除了制造CPU之外，还提供了一个完整的产品系统给用户。这包括周边芯片、开发系统和技术支持。英特尔将产品介绍给用户的所有相关人员：高级管理人员、系统工程师、和采购经理。英特尔还将公司的长期开发计划与用户结合，于是英特尔和微软创造了一个全新的巨型产业——PC产业。
完美人生
英特尔成立时，摩尔是执行副总裁。1979年，摩尔任英特尔总裁和首席执行官。与诺伊斯相比，摩尔更擅长的是管理不是领导。摩尔必须同时从商人、工程师和科学家的角度来决策。在确定投资一项新技术一个新市场时，有时很难选择。摩尔认为，最糟的是不做任何选择，决策难以制定，说明选择间的差别很小。摩尔说“既然选哪一个都差不多，你完全可以用抛硬币的方法来决定。这是最简单的方法。”
1985年，摩尔与格鲁夫有过一次著名的谈话。当时，49岁的英特尔总裁格鲁夫在办公室里与董事长摩尔讨论公司的困境，那时的英特尔是一个年销售额为16亿美元的半导体存储器公司，在廉价的日本半导体存储器产品攻势下，公司前景不妙。格鲁夫问：“如果我们下台，另选新总裁，你认为他会采取什么行动？” 摩尔想了一下说：“放弃存储器。” 格鲁夫望着摩尔说：“那我们现在就放弃！”
不久，英特尔完全放弃了存储器的生产，而将微处理器确立为新的战略重点。这一举动使标有英特尔字样的CPU装进了世界80％以上的PC。
1989年，摩尔从总裁和CEO的位置上退了下来。1997年，摩尔成为英特尔董事会的名誉主席。作为公司董事会的名誉主席，他每周都工作，他的影响力无处不在。
1990年，摩尔被布什总统授予国家技术奖。2001年，摩尔退出了英特尔董事会。
摩尔说过：“高科技的飞快进步，创造了一个疯狂的商业环境。如果没有创新，不能降低价格，那么你的对手很快就会把你吃掉。”摩尔对现在的集成电路技术信心十足：“我是一位化学家，我不认为现在的技术会被淘汰。但我也有可能错，可能过于局限于自己的技术。”摩尔这样说过：“我们要为芯片寻找一种基质，为此我们考察了地球的基质。它就是沙粒，于是我们使用了沙粒。我们需要为芯片上的线路和器件寻找一种金属导体。我们考察了地球上的所有金属，发现铝是最丰富的，所以我们使用了铝。”
摩尔是英特尔的心脏。在硅谷，尤其是在英特尔，摩尔是最令人敬佩的公司创始人之一，也是最受人尊敬的科学家。在成就英特尔的同时，摩尔也为自己挣得了巨额财富，很长一段时间内，摩尔一直是加州首富，一位安详的亿万富翁。
摩尔不喜欢在公共场合露面，他的最爱是在旧金山湾区钓鱼，在海上驾船漫游。摩尔喜欢大自然，还因此激发了他对保护自然资源的兴趣。2000年，摩尔和妻子贝蒂一起捐款50亿美元发起成立了“戈登·摩尔与贝蒂·摩尔基金会”，是为美国最大的慈善基金会之一。2005年，《商业周刊》发布的2005年美国50位最慷慨慈善家排行中，摩尔夫妇在2001年至2005年期间共捐款70.46亿美元，比尔·盖茨夫妇在该期间内捐款为54.58亿美元。摩尔夫妇是美国最大的慈善家。
如今，摩尔对保护自然资源的兴趣大于一切。他的基金会主要用于环境保护及科学和高等教育上。他和妻子说，“我们比政府更会花钱。”摩尔基金会每年的预算达2千万美元。
2001年，摩尔和妻子向加州理工捐赠了六亿美元，这是至今为止向高校单笔捐赠的最大数目。摩尔希望加州理工能够保持研究和技术上的优势。从1994年至2000年摩尔任加州理工的理事会主席，他现在仍为该校理事。剑桥大学数学中心图书馆以及加州理工学院的摩尔实验室是以他和他的妻子命名的。
今天，这位身价超过54亿美元的老人表示，要在余生中将自己的财富发挥出最大的作用。
