
摩爾定律是一項關於半導體晶片發展的經驗觀察,指出晶片上的電晶體數量會以固定週期倍增,從而推動運算速度提升與成本下降。雖然它不是科學定律,但長期以來被科技產業用來預測和規劃未來發展。
電晶體可視為晶片上的「微型開關」;電晶體數量越多,晶片同時可執行的運算也越多。積體電路本質上就是包含大量電晶體的「晶片」。過去數十年,電晶體數量大約每18至24個月翻倍,推動了電腦和智慧型手機的速度提升、能效增強,也讓運算服務變得更普及。
摩爾定律的重要性在於它將「效能提升」與「成本下降」緊密連結,深刻影響產品迭代、商業模式和用戶體驗。
當運算能力變得更經濟,更多應用場景得以實現,例如影音串流、機器學習與密碼學運算。對開發者而言,摩爾定律為系統容量規劃提供硬體進步的依據;對企業來說,預算與策略也會根據硬體成本趨勢進行調整。
摩爾定律影響區塊鏈系統的營運成本、效能上限及進入門檻。它決定節點部署的硬體需求、礦工的硬體選擇,以及零知識證明等高強度密碼學運算的效率。
在節點層面,每個節點都是網路中的一台電腦,負責資料儲存與交易驗證。硬體進步讓全節點同步更快速,資料查詢也更順暢。對礦工或驗證者而言,算力與能效提升改變了獲利與競爭格局。在Layer 2網路(部分運算於鏈下處理再回鏈的方案)中,硬體升級可加速交易批次處理和證明生成,降低費用並減少交易延遲。
摩爾定律與算力的關聯在於:「硬體進步→可用算力提升→運算更快或更節能」。算力指設備執行計算任務的能力,算力越高,處理複雜任務的速度越快。
在比特幣等PoW網路中,礦工透過高強度運算競爭區塊獎勵。2013至2017年間,比特幣挖礦硬體從通用CPU/GPU轉向專用ASIC(專用積體電路),能效大幅提升,網路總算力迅速增長。雖然硬體演進不完全由摩爾定律推動,但電晶體密度提升與製程進步為專用晶片的效能和效率奠定了基礎。
摩爾定律透過提升通用與專用硬體能力,縮短了零知識證明的生成與驗證時間。零知識證明允許一方在不透露內容的情況下,證明其擁有某些資訊,是隱私和可擴展性的關鍵技術。
截至2024年,業界實踐顯示,演算法最佳化結合GPU加速(利用圖形處理器平行運算)已將批次SNARK/STARK證明生成從數分鐘縮短至數秒甚至更快。更強的硬體不僅加快單一證明,也讓遞迴證明(多層嵌套)成為可能,進一步提升Layer 2網路的吞吐量和成本效率。專用加速器與新指令集的出現則進一步降低了執行這些密碼演算法的門檻。
過去十年,摩爾定律的推進速度明顯放緩,但尚未「失效」。產業已從單純增加電晶體與提升主頻,轉向3D堆疊、晶粒化(Chiplet)以及專用加速器。
2005年前後,提升晶片頻率同時控制功耗已接近極限。此後,效能提升更多依賴多核心處理、架構創新與製程微縮。2020年後,先進製程雖持續進展,但受限於成本和良率。對Web3而言,硬體進步仍在持續,但越來越仰賴系統級最佳化,而非單一頻率提升。
摩爾定律透過提升單機效能與擴容相關,但區塊鏈的可擴展性更仰賴協議與架構創新。擴容是指在確保安全與去中心化的前提下提升系統交易吞吐量。
例如,Ethereum 2024年Dencun升級引入EIP-4844(proto-danksharding),透過更低成本的「blob資料」通道降低Layer 2費用。這類方案不依賴節點算力無限提升,而是透過重構運算和資料流實現更高效率,硬體進步則帶來額外效益。因此,硬體進步決定效能上限,協議創新則重塑資源利用方式。
對用戶而言,摩爾定律意味著應用速度更快、費用更低成為可能,但這些好處並非立即實現,同時也伴隨一定的選擇與風險。
第一:選擇網路或工具時,應留意Layer 2方案及其費用結構。隨著證明生成和資料通道加速,交易費用有望逐步降低。
第二:若參與節點營運或挖礦,需評估硬體投資與電力成本是否合適,避免因「硬體更強」而盲目購買設備。
第三:關注錢包和隱私工具的效能提升,升級硬體可支援更快的密碼學運算,但務必在使用前評估安全性與維護成本。
投資或採購硬體時,應注意風險:硬體價格波動、演算法或協議變化、市場回報不確定等都可能影響結果。
未來將呈現「複合型摩爾定律」:進步來自製程微縮、3D堆疊、晶粒互連、GPU與專用加速器的協同。至2024年,電晶體數量雖持續增加但速度不一,算力提升主要仰賴平行化與專用化。
在Web3領域,零知識證明加速、資料庫/儲存最佳化與頻寬提升將共同改善用戶體驗。無需期待單一效能曲線無限延續,更應聚焦整體系統效率:結合演算法最佳化、編譯器最佳化、批次處理策略與硬體加速,持續實現成本與效能的平衡。
摩爾定律不是物理定律,而是產業對「晶片效能持續增強、運算成本持續下降」的經驗總結。雖然增速已放緩,但3D堆疊、晶粒化、平行處理和專用加速器等技術仍推動算力提升。對Web3而言,硬體進步可降低節點營運和證明生成成本,但真正的可擴展性仍仰賴協議與架構創新。用戶與專業人士應將摩爾定律視為趨勢指標而非保證,並在投資設備或選擇網路時審慎評估風險與報酬。
摩爾定律直接推動區塊鏈效能演進——晶片算力的指數提升帶動挖礦難度上升,同時為Layer 2擴容和零知識證明等複雜運算提供硬體基礎。投資人理解摩爾定律,有助於評估區塊鏈技術的長期潛力及不同共識機制的可持續性。簡而言之,它是追蹤加密技術進展的重要參考依據。
摩爾定律放緩代表晶片效能成長趨緩,可能限制區塊鏈網路擴容及交易速度提升。對代幣持有者而言,這可能減少gas費最佳化空間並增加網路壅塞時間。不過無需過度擔憂,產業已在研究量子運算與新晶片架構等替代方案,Gate等交易所也持續優化Layer 2解決方案以因應效能瓶頸。
受惠於摩爾定律持續發揮作用,你目前的交易體驗較五年前大幅提升——交易確認更快、gas費更低、錢包應用運作更順暢。這是因為晶片效能提升讓節點操作更有效率,鏈上運算成本降低。簡單來說:摩爾定律是讓整個生態系統日益友善的「幕後推手」。
摩爾定律是一把雙面刃:一方面更強的晶片效能讓礦工更快驗證交易,強化網路安全;另一方面,量子運算等新興技術可能威脅現有加密演算法。產業正積極發展抗量子加密技術以因應未來風險。了解這種關係有助於評估資產的長期安全性。
摩爾定律持續降低區塊鏈技術成本並提升效能,為新應用創造沃土。你可以關注依賴高效能運算的新興領域(如ZK證明應用或AI與區塊鏈結合),並在Gate等平台逐步布局。同時,建議定期關注所選鏈或錢包是否跟上效能升級步伐。


