Das Mooresche Gesetz besagt, dass sich die Zahl der Transistoren integrierter Schaltkreise mit minimalen Komponentenkosten regelmäßig verdoppelt; je nach Quelle werden 12, 18 oder 24 Monate als Zeitraum genannt.
Gordon Earle Moore (* 3.1.1929 † 24.3.2023) äußerte seine Beobachtung in einem am 19. April 1965 erschienenen Artikel der Zeitschrift Electronics, nur wenige Jahre nach Erfindung der integrierten Schaltung. Die Bezeichnung „Mooresches Gesetz“ wurde um 1970 von Carver Mead geprägt. Ursprünglich sagte Moore eine jährliche Verdoppelung voraus, korrigierte diese Aussage jedoch 1975 in einer Rede vor der Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) auf eine Verdoppelung alle zwei Jahre. Auslöser dafür war, dass sich die stürmische Entwicklung der Halbleitertechnik der ersten Jahre verlangsamt hatte. Neben der Verkleinerung von Elementen und der Vergrößerung der Wafer spielte in den ersten Jahren noch die von Moore so genannte „cleverness“ eine Rolle, nämlich die Kunst, Bauelemente intelligent auf dem Chip zu integrieren. Die Grenzen dieser Cleverness waren in den 1970er Jahren weitgehend ausgereizt. Moores damaliger Intel-Kollege David House brachte eine Abschätzung von 18 Monaten ins Spiel, was heute die verbreitetste Variante des Mooreschen Gesetzes ist und auch den Rahmen bildet, an dem die Halbleiterindustrie ihre Entwicklungspläne auf mehrere Jahre hinaus festmacht. Real verdoppelt sich die Leistung neuer Computerchips im Mittel etwa alle 20 Monate. In den Medien ist bis heute meist von einer Verdoppelung der Integrationsdichte alle 18 Monate die Rede.
Moores Gesetz ist eine Faustregel, kein wissenschaftliches Naturgesetz, die auf eine empirische Beobachtung zurückgeht. Gleichzeitig kann man von einer „selbsterfüllenden Prophezeiung“ sprechen, da verschiedenste Industriezweige an der Entwicklung besserer Mikrochips beteiligt sind. Sie müssen sich auf gemeinsame Meilensteine einigen (z. B. optische Industrie mit verbesserten lithographischen Methoden), um wirtschaftlich arbeiten zu können. Die Formulierung des Mooreschen Gesetzes hat sich im Laufe der Zeit stark verändert. Sprach Moore noch von der Komponentenanzahl auf einer integrierten Schaltung, so ist heute von der Transistoranzahl auf einer integrierten Schaltung die Rede, mitunter sogar von der Transistoranzahl pro Flächeneinheit.
Die unterschiedlichen Formulierungen verzerren die ursprüngliche Beobachtung Moores teilweise bis zur Unkenntlichkeit. Bereits die variable Auslegung des Verdoppelungszeitraums von 12, 18 oder 24 Monaten verursacht beträchtliche Unterschiede. Da Computerchips stark in der Größe variieren, ist es auch nicht dasselbe, ob man die Transistoranzahl pro Chip oder pro Flächeneinheit betrachtet. Das Weglassen des Kostenoptimums schließlich führt zu einer vollständigen Entfremdung. Ohne Kostenoptimum kann jedes beliebige Produktionsverfahren und jeder beliebige Schaltkreis zur Bestätigung des Mooreschen Gesetzes herangezogen werden; ob es sich um einen handelsüblichen Prozessor, extrem teure Hochtechnologie oder experimentelle Schaltkreise, die noch gar nicht auf dem Markt sind, handelt, ist in dieser laxen Auslegung ohne Belang. Durch die unterschiedlichen kursierenden Versionen hat das Mooresche Gesetz viel von seiner objektiven Aussagekraft eingebüßt.
Neben Kritik an der fehlerhaften Auslegung des Gesetzes selbst gab es stets Zweifel, dass der Trend lange anhalten würde, die sich anfänglich nicht bestätigten. Vielmehr begann das Mooresche Gesetz in den 1990er-Jahren als selbsterfüllende Prophezeiung zu wirken, indem sich Pläne zur Koordination der Entwicklungstätigkeiten hunderter Zulieferer daran orientierten. Technologische Hürden wurden so mit immer höherem Kapitaleinsatz just-in-time gemeistert. Wächst der finanzielle Aufwand für Entwicklung und Herstellung integrierter Schaltungen schneller als die Integrationsdichte, könnten sich die Investitionen bald nicht mehr lohnen. Das ist wahrscheinlich bei Annäherung an physikalische Grenzen, die aufgrund des quantenmechanischen Tunnelstroms bei 2 bis 3 nm liegen. Seit 2022 fertigt TSMC 3-nm-Prozessoren. Der Hersteller nahm an, bis Ende 2025 die 2-nm-Technik auf den Markt bringen zu können. Allerdings wird sich deren Auslieferung vermutlich um zwei Jahre verzögern. Die 2016 veröffentlichte Roadmap folgt nicht mehr dem Mooreschen Gesetz. Aufgrund der physikalischen Probleme haben sich die Kosten für Chips seit 2010 etwa verzehnfacht.
Derzeit werden daher zahlreiche Ansätze zur Ablösung der klassischen Halbleitertechnik erprobt. Kandidaten für grundsätzlich neue Technologien sind die Erforschung von Nanomaterialien wie Graphen, dreidimensionale integrierte Schaltkreise (und somit die Erhöhung der Transistorzahl pro Volumen und nicht mehr nur pro Fläche), Spintronik und andere Formen mehrwertiger Logik, sowie Tieftemperatur- und Supraleiter-Computer, optische und Quantencomputer sowie das neuromorphe Computing, das sich am menschlichen Gehirn orientiert. Bei all diesen Technologien würde die Rechenleistung oder Speicherdichte gesteigert, ohne im herkömmlichen Sinn die Dichte an Transistoren zu steigern, so dass das Mooresche Gesetz zwar formell an Gültigkeit verlöre, nicht aber zwingend von seinen Auswirkungen her.