近50年，技术变革的速度一直遵循着摩尔定律。随着芯片上的晶体管数量每1.5-2年增加一倍，我们计算设备的性能在飞速的提升，许多之前无法实现的功能也变得可能。
将摩尔定律做为过去50年技术和经济发展的驱动力也并不夸张，然而如今摩尔定律的维持已成为一个巨大的挑战。近日AMD解释了将晶体管从28纳米过渡到20纳米的巨大难度，而Intel即将离职的CTO也承认摩尔定律或许只能再维持2-3代这一事实。然而客户对计算效率及成本效益的需求却从未间断，这给芯片的设计和生产造成了巨大的压力，而今似乎已经达到了芯片厂商的极限。
基于这些挑战，关于“摩尔定律能维系到何时”以及“减缓创新和经济发展后的影响”的辩论也多了起来。似乎每星期都会有一篇文章去预测摩尔定律失效的时间、“Moore Stress”在生产成本增加上的作用力（因此，会带来更高的设备开销）以及针对这一改变的新的工具和创新。
芯片&挑战
当下，我们已到了一个关键的转折点：1，寻找现有流程中可以使用的新解决方案继续维持摩尔定律；2，寻找基于硅的替代品，不仅要快，而且要更小、更有效及具备更低的成本。
2015年半导体市场的预测将会达到4300亿美元，巨大的利益驱使芯片提供商不停的改进计算性能，而类似silicon-germanium （SiGe）、indium phosphide（InP）及gallium nitride （GaN）这些基于高成本的化合替代物却符合不了更小、更快、更便宜的标准。另一些替代方案仍然基于R&D模式，但是在证明可用性之前显然也不堪大用。更重要的是，这些技术中大部分都需要在设计和软件上做变化；同时还需要重组现有的生产设备，这样的方案显然符合不了低成本的需求。
硅，再见？
即使发展到现在这个情况，硅也不是一无是处。在单芯片上已经证实了整合电子学和光学的可能，机构已经可以将高性能电子原件整合到一个类似硅的密度。这种整合对比当下混合方案在密度、可靠性、功耗上都存在巨大优势，而成本也明显低于其它方案。
此外，虽然量子计算仍处于初期阶段，但是不排除其有推动摩尔定律的可能；该方案基于当下相同电路的电子板，通过对自旋量子点（quantum dot spin qubits）进行读取数据的晶体管实现。不能排除这种组合成为下一代的主要创新点，并且成为未来计算和通信系统的基线。通过在芯片内部使用光学，光量子不仅可以通信，同样还可以使用他们的量子属性。
目前催化下一代技术革新的解决方案仍未确定，但是可以确定的是基于硅的时代随时都可能结束。
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