摩尔定律（Moore's Law），源于英特尔公司的创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）的预言——“半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每年增加一倍。”后来把“每年增加一倍”改为“每两年增加一倍”，实际上大家普遍把这个周期缩短到“18个月”。意味着每18个月，新一代芯片的性能会翻一番。或者说相同性能的芯片产品，每18个月价格会下降一半。
如图1所示，纵坐标为晶体管数量，横坐标为年份。该曲线表明，在1971~2011年，大概每两年相同面积的中央处理器集成电路上的晶体管数量就增加一倍。需要注意的是，纵坐标从2300到10000再到100000，其实不成比例，如果严格按比例作图，这将是一条非常陡峭的曲线，页面将无法容纳。
事实证明，在IT产业中，无论是晶体管数量、计算速度、网络速度、存储容量还是它们相应的价格，都遵循着摩尔定律。摩尔定律经成为描述一切呈“指数级”增长事物的代名词，它给人类社会带来的影响非常深远：一方面导致软硬件价格大幅下降，功能却越发强大，而且设备体积越来越小；另一方面为信息产业的发展设定了基本步调，这也成为了整个信息时代的节奏。
谷歌公司前CEO埃里克·施密特（Eric Schmidt）在一次采访中指出，如果你反过来看摩尔定律，一个IT公司如果今天和18个月前卖掉同样多的相同产品，它的营业额就要降一半，IT界称之为反摩尔定律。从这个角度来理解摩尔定律，不禁让所有IT公司心中一寒——这意味着你付出同样的劳动，却只得到以前一半的收入。这也逼着所有的IT企业必须在较短时间内开发出下一代产品，赶上摩尔定律规定的更新速度。
当然，摩尔定律只是一个描述性规律，并不是一个理论定律。是摩尔通过观察1959年到1965年之间的集成电路发展有这样一种趋势，归纳出来的定律。既然是归纳的，那人们不免总是担心黑天鹅的出现。其实在历史上，摩尔定律至少遭遇过四次大的危机。比如在1997年，摩尔本人就认为由于材料、漏电和光刻技术三方面的限制，50纳米将会是摩尔定律的终点。结果这三个技术困难被一一解决了，不但50纳米不是终点，历经28纳米、14纳米、10纳米，一直延续到今天的7纳米、5纳米。
在前面的专题中，我们说过通过缩小晶体管的尺寸来提升性能越来越难了，甚至很快就会达到理论极限。但摩尔定律关心的核心问题是芯片整体性能，我们其实有很多办法可以进一步提高芯片性能，延续摩尔定律：
比如说，过去的晶体管都是在一个平面上排列的，那现在可以把它做成立体的。这就像过去都是平房，而最新的三维芯片可以盖楼房，在芯片上做出很多层器件来，集成度可以进一步提高。存储芯片已经做到128层，那都是高楼大厦了。
再比如说，原来计算机里面CPU、GPU、存储器、图形处理器、音频视频模块都是各自单独的芯片，那现在把它们集成到同一颗芯片上，模块之间的距离更近了，信号传输更快，性能自然就提高了。
还有，通过优化算法也能更好地提升芯片的性能。在2020年6月，《科学》杂志上面发表了一篇论文。针对同一个计算问题，在同一台计算机上，利用不同程序进行计算，计算时间竟然会相差六万两千多倍！最慢的程序只发挥了这台计算机算力的百万分之六。
从这个角度来看，通过硬件、软件的协同发展，还是能够让芯片性能继续每两年提高一倍。在可见的未来，摩尔定律预测的发展趋势依然正确。