最近半个世纪以来，最大的技术进步出现在计算机科学与通讯这个领域，最早人们是用带孔的卡片来存储信息，用真空管组成的电路来处理信息。后来进化到用磁性材料来存储信息，用晶体管，集成电路，乃至大型集成电路来处理信息。
在这波信息技术革命的浪潮中，有一个显著的特征，就是每过大概十八个月，计算机处理信息的能力就会提高一倍，这就是所谓摩尔定律。
诺伊斯（左）和摩尔（右）是因特尔公司的创始人，同时他们都是固态物理学家。
摩尔定律是个经验定律，类似的定律在历史上其实也不是第一次出现。据说在煤钢、电气革命的年代，人们逐渐开始使用机器来替代人力及畜力，在这个过程中据说也有类似的规律，即每过大约十八个月，机器的马力提高一倍。
在这样一个高昂的技术发展时期，用科学的语言说就是存在一个幂律的增长。每过大约十八个月，技术指标就要颠覆一次，如果你不立刻采用与之相关的新技术的话，你就要落后，就要被颠覆掉。
我们发现，在煤钢、电气革命的十九世纪末，二十世纪初正是上演了这样一幕话剧，以军舰为例，铁甲战舰是以机器驱动的，每十八个月刷新一次机器的马力，意味着十八个月之后的军舰就能跑的比你更快，或者在和你跑的差不多速度的前提下，大幅度增加火炮口径，加大吨位，增加铁甲厚度。
图为吉野号，航速非常快，装备多门速射炮，但吉野号其实也很快过时了。
这意味着各种风格的铁甲舰会突然大量出现，快速演化，相应地海军战术，及海军思想也会快速刷新。所以我们在100多年前，看到了北洋海军每几年就会被推销一次最新理念的战舰，隔个几年不采购，旧舰以及基于旧舰的老战法就会过时。
这个过程从美国南北战争一直迭代发展到一战时期的日德兰大海战，海军主力舰的形态才稳定下来，一战后，各国制造的战列舰和战列巡洋舰已经开始趋同，并发展到技术所能支持的极值。
回到信息技术，其实摩尔定律并不仅存在于半导体/集成电路的年代，有人甚至把这种趋势追溯到真空管的年代。换句话说只要是利用电子作为信息运算的介质，就一直存在摩尔定律。
所谓真空管就是“电灯泡”，热电子在电灯泡里输运，图为早期的真空管计算机ENIAC正在换灯泡。
为什么会存在摩尔定律？除了科学上的原因外，商业上的原因也很重要。科学上的原因主要指的是物理定律对使用电子作为信息加工和存储的介质，其尺寸的下限其实是很小的，我们从真空管的尺寸（厘米）出发，一直缩小的10纳米的尺寸，有巨大的可以拓展的空间。
甚至我们说从10纳米到1埃，也依然有很大的拓展空间，当然在这个过程中我们需要发现新的材料，发展新的技术方案，但作为物理学的理论，我们描述并操控10nm到1埃尺寸物理系统性质的能力还是有的。
当然这个过程中，需要投入的人力和物力的成本会越来越高。那么为什么有人愿意出这个钱呢？这是因为今天以信息技术为基础的公司是最值钱的公司，他们有一套最成熟，最高效的从全社会吸金的系统。
移动互联网的兴起也就十年吧。
如果大家回忆一下的话，我们会发现最近二十年来，前十年我们大概每过1到2年就需要换一个电脑，后十年则是我们每过一、两年换一部手机。
电脑和手机都是信息处理和传输的工具，如果我们不换的话，我们就没法运行最新的软件，没法保持工作的生产效率，甚至没法社交维持正常的生活。
这个颠覆性，和我刚刚讨论的铁甲舰的进化是一样的，正是因为信息处理的能力每18个月就翻翻，今天的IT巨头就会按这个节奏组织它们的产品更新，每一到两年就逼你换一次电脑或手机，否则你就有被颠覆掉，或与时代脱节的风险。
一、到两年是个合适的时间间隔，我们一般都是以一年为单位考虑预算的，个人消费及公司产品升级都是如此，土豪一点每年升级一次，节省一点每两年升级一次。并且一到两年也是合适的产品研发及市场营销周期。
为了维持IT巨头的超额利润，摩尔定律必须被维持。区别是以前可以像挤牙膏一样来维持，现在技术储备少了，我们就需要投入越来越多的钱来尽量维持摩尔定律。
据说现在摩尔定律的趋势已经很难维持了，正是因为此，大家才重新重视算法，所谓硬件不行，软件补，大数据，机器学习以及人工智能的流行可能和这个都有关系。
从左至右：边电流器件，拓扑量子计算和斯格明子存储。
同时一些，看起来更创新的方案，比如类脑计算，量子计算，自旋电子学，石墨烯电子学等都在紧锣密鼓地被研发中。工程技术的进步一定是被目标驱动的，一定是被投入驱动的。
从这个角度，我们虽然无法预料具体是哪一种技术方案（或技术组合）能延续摩尔定律，但摩尔定律必须被延续。否则世界将进入一个停滞期，那样也许将是一个更不美好的世界。
