Znate li Moorov zakon? Mooreov zakon ili postoji ograničenje moći kompjutera.

Mooreov zakon

Što se tiče efekata uzrokovanih Mooreovim zakonom, u časopisu “In the World of Science” svojevremeno je dato sljedeće zanimljivo poređenje:

„Da se avioindustrija razvijala tako brzo u proteklih 25 godina kao računarska industrija, Boeing 767 bi sada koštao 500 dolara i letio globus za 20 minuta, koristeći pet galona (~18,9 l) goriva. Navedene brojke vrlo precizno odražavaju smanjenje troškova, povećanje performansi i povećanje efikasnosti računara.”

Godine 2007. Moore je izjavio da će zakon očigledno uskoro prestati da važi zbog atomske prirode materije i ograničenja brzine svetlosti.

Jedno od fizičkih ograničenja minijaturizacije elektronskih kola je i Landauerov princip, prema kojem logička kola koja nisu reverzibilna moraju generisati toplotu u količini proporcionalnoj količini podataka koji se brišu (nepovratno izgubljeni). Sposobnost uklanjanja topline je fizički ograničena.

Implikacije i ograničenja

Paralelizam i Mooreov zakon

IN U poslednje vreme Da bi se u praksi mogla provesti dodatna računarska snaga koju predviđa Mooreov zakon, postalo je neophodno koristiti paralelno računanje. Tokom godina, proizvođači procesora su kontinuirano povećavali brzinu takta i paralelizam na razini instrukcija, tako da starije aplikacije s jednim navojem rade brže na novim procesorima bez ikakvih promjena u programski kod. Sada do raznih razloga Proizvođači procesora favorizuju arhitekture sa više jezgara, a da bi u potpunosti iskoristili povećane performanse CPU-a, programi moraju biti prepisani na odgovarajući način. Međutim, iz osnovnih razloga, to nije uvijek moguće.

vidi takođe

• Zakon hiperboličkog rasta Zemljine populacije

Bilješke

Linkovi

• Mooreov zakon oživljava uz Intelovu inovaciju

Wikimedia Foundation. 2010.

• Memory Stick
• Brancusi, Konstantin

Pogledajte šta je "Mooreov zakon" u drugim rječnicima:

Mooreov zakon- Povećanje broja tranzistora tokom vremena. Broj se udvostručuje svake 2 godine Empirijsko zapažanje Murovog zakona napravljeno 1965. godine (šest godina nakon pronalaska integrisanog kola), dok je pripremao govor Gordona... ... Wikipedia

Mooreov zakon- Murov zakon Murov zakon Empirijsko zapažanje koje je 1965. godine (šest godina nakon pronalaska integrisanog kola) napravio jedan od osnivača Intel korporacije, Gordon Moore: broj tranzistora na čipu će se udvostručiti svakih 24... . .. Objašnjavajući englesko-ruski rječnik o nanotehnologiji. - M.

Groschov zakon- Groschov zakon se odnosi na sljedeću primedbu o performansama računara koju je dao Herb Grosch 1965. godine: Postoji osnovno pravilo koje skromno nazivam Groschovim zakonom: ostvarivanje inkrementalne uštede je samo kvadrat... ... Wikipedia

Amdahlov zakon- Ubrzanje programa korištenjem paralelnog računanja na nekoliko procesora ograničeno je veličinom sekvencijalnog dijela programa. Na primjer, ako se 95% programa može paralelizirati, tada će teoretski maksimalno ubrzanje biti 20×, bez obzira na ... Wikipedia

Virthov zakon je polušaljiva izreka koju je popularizirao Niklaus Wirth 1995. godine. Zvuči ovako: ... Wikipedia

Moore, Gordon- Ovaj izraz ima druga značenja, vidi Moorea. Gordon Moore Gordon Moore ... Wikipedia

Moore Gordon- Gordon Moore Osnivač Gordona Mura Rođeno ime: Gordon Earle Moore Datum rođenja: 3. januara ... Wikipedia

Međunarodni plan za razvoj tehnologije poluprovodnika- (English International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS) skup dokumenata koje je izradila grupa stručnjaka za industriju poluprovodnika. Ovi stručnjaci su predstavnici sponzorskih organizacija, koje uključuju... Wikipedia

Intel- (Intel) Intel kompanija, istorija kompanije, aktivnosti kompanije Informacije o Intelu, istorija kompanije, aktivnosti kompanije Sadržaj Sadržaj Osnovni opis Intel Intel proizvoda Specifikacije Prednosti i... Investor Encyclopedia

Budućnost- Ovaj izraz ima druga značenja, pogledajte Budućnost (značenja). Antonio Sant'Elia Urbani crtež u futurističkom stilu Budućnost je dio linije ... Wikipedia

Mooreov zakon je umro u 51. godini nakon duge bolesti.

Godine 1965. suosnivač Intela Gordon Moore primijetio je da se broj elektronskih komponenti u integriranim kolima udvostručuje otprilike svakih 12 mjeseci. Takođe, kao što se mnogo puta raspravljalo na ovom sajtu 2003. godine, isplativ broj tranzistora na čipu se udvostručio svakih 12 meseci. Godine 1965. postignuta je najniža cijena po tranzistoru sa 50 tranzistora na jednom čipu; Moore je predvidio da će 1970. optimalna količina dostići 1.000 komponenti po čipu, a cijena po tranzistoru pasti na 90 centi.

Nakon što smo nešto dodali i pojednostavili, ovo zapažanje se počelo zvati "Mooreov zakon": broj tranzistora po čipu će se udvostručiti svakih 12 mjeseci.

Nije bilo naučne ili inženjerske potrebe za ovim zapažanjem. Gordon Moore je jednostavno snimio trenutno stanje stvari. Industrija mikroelektronike usvojila je ovu napomenu ne samo kao opis situacije i sugestiju za budućnost, već i kao važeći, preskriptivni zakon – cilj kojem bi cijela industrija trebala težiti.

Postizanje ovog cilja nije se dogodilo samo od sebe. Izrada silikonskog čipa je složen proces koji uključuje hardver, softver i sirovine, a svi dolaze iz nekoliko različitih kompanija. Da bi sinhronizovali rad pojedinačnih proizvođača kako bi ispunili Murov zakon, predstavnici industrije objavili su rasporede za pojavu tehnologija i prelazak na nove nivoe neophodne za usklađivanje sa Murovim zakonom. Udruženje poluprovodničke industrije, sastavljeno prvenstveno od sjevernoameričkih kompanija, uključujući Intel, AMD, TSMC, GlobalFoundries i IBM, počelo je objavljivati ​​takve grafikone 1992. godine, a 1998. godine mnoge organizacije iz cijelog svijeta pridružile su se udruženju kako bi kreirale Međunarodni plan o razvoj tehnologije poluprovodnika. Poslednji plan objavljen je 2013.

Problemi sa originalnim tekstom zakona postali su očigledni rano. Godine 1975, nakon što je prikupio više činjeničnih podataka, Gordon Moore je izvršio prilagođavanja zakona: povećao je vrijeme udvostručavanja sa 12 mjeseci na 24. Međutim, tokom tri decenije, jednostavno proporcionalno smanjenje geometrijskih dimenzija - smanjenje svih elemenata na čipu - osigurana stabilna usklađenost s Mooreovim predviđanjima.

Godine 2000. postalo je jasno da je proporcionalno smanjenje dostiglo svoju granicu, ali su razvijene različite tehničke mjere kako bi se nastavilo kretanje duž zakonske krivulje. Na 90 nm korišćen je napregnut silicijum, a na 45 nm novi materijali su korišćeni za povećanje kapaciteta svakog tranzistora slojevitog na silicijumu. Na 22 nm palicu su preuzeli tranzistori sa trostrukim vratima.

Ali ove tehnike su iscrpile svoje mogućnosti. Postoje veliki izazovi sa procesom fotolitografije koji se koristi za prijenos topologije čipa na silikonsku podlogu: svjetlo talasne dužine od 193 nm koje se koristi danas može postići rezoluciju od 14 nm. Moguća je upotreba svjetlosti kraće valne dužine, ali to otežava proces proizvodnje i povećava njegovu cijenu. Za dugo vremena Nadalo se da će duboka ultraljubičasta fotolitografija (ekstremna ultraljubičasta litografija - EUV), koja koristi izvor talasne dužine od 13,5 nm, prevazići ovo ograničenje, ali EUV tehnologije koje su bile spremne za proizvodnju naišle su na mnoge poteškoće povezane sa njihovim postavljanjem.

Čak i uz korištenje EUV-a, još uvijek nije jasno koliko je dalje moguće smanjiti veličinu elemenata; na 2 nm, tranzistori će biti široki samo 10 atoma i malo je vjerovatno da će raditi pouzdano na toj veličini. Čak i kada bi se ovaj problem mogao riješiti, opasnost od velike potrošnje energije i disipacije snage je velika: kako raspored tranzistora postaje gušći, disipacija se također povećava.

Nove tehnologije, kao što su napeti silicijum i tranzistori sa trostrukim vratima, trebalo je više od decenije da se uvedu u proizvodnju. Razgovor o EUF-u traje još duže. Također prisutan važan faktor trošak. Mooreov zakon ima neprijatan pandan - Rockov zakon (nazvan po Arthuru Rocku), koji kaže da se troškovi tvornica čipova udvostručuju svake 4 godine. Tehnologije se mogu razviti za povećanje broja tranzistora na čipu, ali proizvodnja odgovarajuće opreme može biti pretjerano skupa. Situacija se komplikuje sve većom upotrebom jednostavnijih i jeftinijih procesora.

Nedavno smo vidjeli da kompanije nailaze na probleme iz ovih razloga. Intel je planirao da pređe na 10nm 2016. sa Cannonlake procesorima, tanjom verzijom 14nm Skylake procesora koji se trenutno isporučuje. Prošlog jula kompanija je promijenila svoje planove. Nova generacija Kaby Lake procesora će biti puštena u prodaju 2016. godine i proizvodit će se po 14-nanometarskom procesu. Cannonlake 10nm izdanja nisu otkazana, ali se ne očekuju ranije od drugog polovina 2017

Sve ovo otežava činjenica da sve velika količina tranzistori postaju sve teži za upotrebu. U 1980-im i 1990-im, vrijednost dodatnih tranzistora je bila očigledna: Pentium procesor je bio mnogo brži od procesora 486, Pentium II je bio mnogo brži od Pentiuma, itd., itd. Izvršenje računarskog zadatka je značajno ubrzano jednostavnom zamjenom procesora, zahvaljujući bržem procesoru (uzimajući u obzir razvoj od jednostavnih procesora sa izvršavanjem instrukcija po redoslijedu do složenih superskalarnih s neredovnim izvršavanjem) i zahvaljujući višoj frekvenciji. Tokom 2000-ih razvoj u ovim pravcima je stao. Zbog problema sa rasipanjem toplote, povećanje frekvencije je, uglavnom, prestalo, a povećanje performansi svakog pojedinačnog jezgra procesora se dešava samo u malim delovima. Umjesto toga, nekoliko jezgri procesora počelo se pojavljivati ​​na jednom čipu. To dovodi do povećanja ukupnih teoretskih performansi procesora, ali u stvarnosti, korištenje ove snage za izvršenje softver prilično teško.

Ove poteškoće znače da plan Murovog zakona više nije relevantan. U 2014. kreatori Međunarodni plan Uprava za razvoj tehnologije poluprovodnika odlučila je da sljedeće izdanje plana ne bi trebalo biti u skladu sa zakonom, a naučni časopis Nature objavio je da će sljedeći plan, za koji se očekuje da će biti objavljen sljedećeg mjeseca, imati drugačiji pristup.

Umjesto fokusiranja na tehnologiju koja stoji iza čipa, novi plan će koristiti pristup pod nazivom "Više od Mooreovog zakona". Uspon pametnih telefona i Interneta stvari, na primjer, znači da je širok raspon senzora i procesora male snage sada važno mjerilo za kompanije koje proizvode čipove. Upotreba visoko integrisanih procesora u takvim uređajima dovela je do potrebe za stvaranjem procesora koji sadrže ne samo logiku i keš memoriju, već i RAM, regulator snage, analogne module za navigacione sisteme, celularne komunikacije i Wi-Fi ili čak mikroelektromehaničke elemente kao što su žiroskopi i akcelerometri.

Ove različite komponente obično koriste različite proizvodne procese i imaju različite zahtjeve prema njima, tako da će novi plan pružiti program akcije za spajanje cijelog ovog skupa. Za integraciju raznih proizvodni procesi i za upotrebu razni materijali Biće potrebni novi procesi i prateće tehnologije. Za proizvođače čipova za ova nova tržišta, pažnja na ovakva pitanja je vjerovatno važnija od udvostručenja broja tranzistora u logici procesora.

Fokus će se staviti i na nove tehnologije koje nisu povezane sa trenutnim CMOS procesima. Intel je već najavio da neće koristiti silicijum za 7nm. Indijum antimonid (InSb) i indijum galij arsenid (InGaAs) izgledaju obećavajući i pokazuju veće brzine prebacivanja i manju potrošnju energije od silicijuma. Istraživanja ugljika se nastavljaju, kako u obliku nanocijevi tako i grafena, tako da se i ovdje mogu postići visoke performanse.

Istovremeno, smanjenje broja zaposlenih, iako sa nižim prioritetom, i dalje ostaje u planu. Tranzistori sa trostrukim vratima će biti praćeni, možda oko 2020. godine, tranzistorima kružnih kapija i nanožicama. Do sredine 2020-ih - monolitna trodimenzionalna mikro kola, u kojima su višeslojne komponente ugrađene u jedan čvrsti silicijumski kristal.

Tema daljeg smanjenja broja zaposlenih još nije zatvorena. Upotreba alternativnih materijala, raznih kvantnih efekata, pa čak i egzotičnih tehnologija kao što je supravodljivost, mogla bi ponovo omogućiti lako skaliranje čipova, kao što je to već desetljećima, ili možda povratak u dane kada je skaliranje bilo pitanje prevladavanja poteškoća, kao i poslednjih petnaestak godina. Možda iz nekog razloga značajan razlog Ponovo će se pojaviti potreba za procesorima koji su jednostavno brži, a ne manji i troše manje energije.

Međutim, danas nepoštivanje zakona postaje norma. Prošla su vremena kada je Murov zakon određivao budući razvoj događaja i bio vodič za akciju.

Postavljen na čip sa integrisanim kolom, udvostručuje se svaka 24 meseca. Često citirani interval od 18 mjeseci je rezultat prognoze Intelovog David House-a, koji vjeruje performanse procesori bi se trebali udvostručiti svakih 18 mjeseci zbog kombinacije povećanja broja tranzistora i brzine svakog od njih.

Rast broja tranzistora na mikroprocesorskom čipu prikazan je na grafikonu desno. Tačke odgovaraju posmatranim podacima, a prava linija odgovara periodu udvostručavanja od 24 mjeseca.

Enciklopedijski YouTube

1 / 3

✪ NAUKA ZA MINUTE_Spintronics

✪ Mooreov paradoks

✪ Artem Oganov: Novi materijali

Titlovi

NAUKA U MINUTU [ZVUK OTKAZAjućeg SATA] Godine 1965., suosnivač Intela Gordon Moore otkrio je iznenađujući obrazac: broj tranzistora u mikro krugovima se otprilike udvostručuje godišnje. Ovo pravilo, uz manje izmjene, nazivamo Mooreovim zakonom. Mooreov zakon je užasna sila. Pogledaj u nebo. Sve zvezde koje vidite su deo naše galaksije. Sada zamislite da sada u jednoj sekundi svijet proizvede 25 takvih galaksija, ali iz tranzistora! Ovaj Mooreov zakon je glavni pokretač Industrije 4.0. Ali takav rast ne može trajati vječno. Ljudi poput potpredsjednika NVIDIA-e Billa Dallyja ili teorijskog fizičara Michia Kakua kažu da je Mooreov zakon ili mrtav ili će umrijeti u narednih 5 godina. Poenta je da ne možete beskonačno smanjivati ​​veličinu tranzistora. Kada postanu manji od 5 nanometara, radna temperatura čipova postaje previsoka i elektroni počinju da lete. Hoće li se rast uskoro usporiti? Ne!

Zamjenjuje ga nova tehnologija koja se zove spintronika. U uređajima spintronike, za razliku od konvencionalnih elektronskih uređaja, energija ili informacija se ne prenose električnom strujom, već strujom okretanja! Sada je u svijetu procvat - spintronika umjesto elektronike. Nove tehnologije dolaze! Industrija 4.0! Spremiti se!

NAUKA U MINUTU MEDIJSKI CENTAR IKBFU IMENU I. KANT-a Titlovi KARINA MOKINA

Priča

Što se tiče efekata uzrokovanih Mooreovim zakonom, u časopisu “In the World of Science” svojevremeno je napravljeno sljedeće zanimljivo poređenje:

„Da se avioindustrija razvijala jednako brzo kao računarska industrija u proteklih 25 godina, Boeing 767 bi sada koštao 500 dolara i letio oko svijeta za 20 minuta, koristeći pet galona goriva. Navedene brojke vrlo precizno odražavaju smanjenje troškova, povećanje performansi i povećanje efikasnosti računara.”

Jedno od fizičkih ograničenja minijaturizacije elektronskih kola je i Landauerov princip, prema kojem logička kola koja nisu Tokom godina, proizvođači procesora su kontinuirano povećavali brzinu takta i paralelizam na razini instrukcija, tako da starije aplikacije s jednim navojem rade brže na novim procesorima bez ikakvih promjena u programskom kodu. Danas, iz različitih razloga, proizvođači procesora preferiraju višejezgrene arhitekture, i da bi u potpunosti iskoristili povećane performanse CPU-a, programi moraju biti prepisani na odgovarajući način. Međutim, iz osnovnih razloga, to nije uvijek moguće.

Ovaj članak je zasnovan na saopštenju za štampu kompanije Intel Corporation i drugim zvaničnim materijalima, jer niko ne može ispričati bolju priču o svom kreatoru od njegovog deteta.

U aprilu 1965., otprilike tri i po godine prije stvaranja Intel Corporation, Gordon E. Moore, tadašnji direktor razvojnog odjela Fairchild Semiconductors, u članku za časopis Electronics dao je prognozu razvoja mikroelektronike, koja je ubrzo postala poznat kao Mooreov zakon.

Dr. Gordon Moore je sada predsednik emeritus upravnog odbora Intel Corporation. U avgustu 1968. suosnivao je Intel i služio kao izvršni potpredsjednik korporacije narednih sedam godina. Godine 1975. postao je predsjednik i izvršni direktor Intela i obavljao obje funkcije do 1979. godine, kada je od predsjednika postao predsjednik upravnog odbora. Gordon Moore je radio kao izvršni direktor Intela do 1987. godine, a kao predsjednik upravnog odbora do 1997. godine, kada mu je dodijeljena titula počasnog predsjednika odbora direktora. 19. aprila Mooreov zakon napunio je 40 godina i svih ovih godina ostao je neosporno pravilo za cijelu industriju informacione tehnologije.

Prije 40 godina mikroelektronika je bila u povojima. Vrlo malo čipova je proizvedeno u to vrijeme, najkompleksniji Fairchild čip je imao samo 64 tranzistora; Može se samo čuditi kako je u takvim okolnostima Gordon Moore mogao predvidjeti fantastičan tempo razvoja cijele industrije za nekoliko decenija unaprijed i predvidjeti da će se broj tranzistora na čipu udvostručiti svake godine. Štoviše, u isto vrijeme napravio je predviđanje posljedica ovoga, predviđajući da će kako se broj tranzistora na čipu eksponencijalno povećava, procesori će postati jeftiniji i brži, a njihova proizvodnja sve rasprostranjenija.

U svojoj srži, Moorov zakon nije zakon prirode, već prije pravilo. U svojoj prvobitnoj formulaciji, važio je do 1975. godine, kada je, govoreći na Međunarodnom sastanku elektronskih uređaja, Gordon Moore izvršio prilagođavanja, sugerišući da će se proizvodnjom sve složenijih čipova broj tranzistora udvostručiti svake dve godine. I opet se pokazalo da je bio u pravu, osim toga poslednjih godina Broj tranzistora na mikroprocesoru ponekad se udvostručuje u intervalu od godinu i po.

Zašto se tako jednostavna formulacija zakona razvoja mikroelektronike na sve moguće načine citira širom svijeta već četrdeset godina, postajući svojevrsni fetiš za one koji rade na tržištu informacionih tehnologija? I zašto je Mooreov zakon postao toliko univerzalan da se bez oklijevanja koristi za predviđanje rasta Interneta i komunikacijskih kapaciteta, za predviđanje povećanja kapaciteta tvrdog diska i još mnogo toga?

Sve se to događa, prije svega, zato što Mooreov zakon, u krajnje jednostavnom obliku koji je svima razumljiv, određuje fantastičan tempo razvoja industrije poluvodiča, nedostupan bilo kojoj drugoj grani privrede. Danas se čitava svjetska ekonomija zasniva na svom brzom rastu, što je jednostavno nezamislivo bez kompjutera svih vrsta. Neki analitičari čak predviđaju da će “kraj Mooreovog zakona” dovesti do nove Velike depresije, koja je uzdrmala američku ekonomiju do same srži 1930-ih. Na ovaj ili onaj način, otkrivanjem djelovanja Mooreovog zakona u sve više novih područja visoke tehnologije, samo potvrđujemo prisustvo stalnog, vrlo brzog napretka u tehnologiji, a time i u cjelokupnoj svjetskoj ekonomiji.

Sveprisutni mikroprocesor

Kada je Intel izdao svoj prvi mikroprocesor 1971. godine, niko nije mogao da predvidi čitav spektar upotrebe mikroelektronike. Navodimo samo neka od područja primjene mikrokola:

• Kontroler semafora
• Interaktivne igračke
• Radio modem
• Satelitski prijenos podataka
• Digitalni auto navigacioni sistem
• Sistem za kontrolu paljenja i ubrizgavanja automobila
• Štampači
• Profesionalni audio mikser
• Lokomotive (mikroprocesor kontrolira distribuciju električne energije kroz motor)
• Interaktivni video ekran sa taktilnom kontrolom
• Terminalna tastatura
• Sistem upravljanja distribucijom energije
• Procesni kontroler (mikroprocesor kontroliše takve varijable tehnološki proces, kao što su temperatura, pritisak, protok, nivo, itd.)
• Sistem za traženje ribe
• Električne orgulje, gitara, sintisajzer
• Helijum detektor
• Oprema za fizičko vaspitanje
• Elektronske "strelice"
• Laboratorijske vage
• Kontroler kvačila za prijenos broda
• Cash terminal
• Mobilni telefon
• Dekoder za kablovsku TV
• Faks uređaj
• Satelitski prijemnik
• Medicinska oprema
• Sistem za pretragu i alarmiranje pacijenata
• Automati
• Elektronski stolarski nivo
• Fotokopir aparat
• Barkod štampač etiketa
• Robot ruka

Zanimljive činjenice i brojke

Gordon Moore je 2003. godine procijenio da je broj tranzistora koji se godišnje isporučuju tržištu dostigao 10.000.000.000.000.000.000 (1019).

Metoda proizvodnje mikroprocesora koja se trenutno razvija u Intelu predviđa da razmak između tranzistora na čipu bude desethiljaditi dio debljine ljudske kose. Ovo je ekvivalentno vožnji automobila duž prave linije dužine 650 km sa odstupanjem od ose manjim od 2,5 cm.

Godine 1978. avionska karta na relaciji Njujork-Pariz koštala je oko 900 dolara, a let je trajao oko 7 sati. Da je avio industrija evoluirala u skladu s Murovim zakonom, danas bi avio karta na istoj ruti koštala manje od centa, a let bi trajao manje od jedne sekunde.

Od Intelovog postojanja (odnosno od 1968. godine), troškovi proizvodnje tranzistora su pali do te mere da sada koštaju otprilike isto koliko košta štampanje bilo kog tipografskog karaktera - na primer, zarez.

U procesu razvoja mikroprocesora koji sadrže milijardu tranzistora, Intel je smanjio veličinu tranzistora do te mjere da 200 miliona tranzistora sada može stati na glavu igle.

Moderni tranzistori koje proizvodi Intel Corporation otvaraju se i zatvaraju brzinom od jedan i pol bilion puta u sekundi. Čovjeku bi bilo potrebno 25 hiljada godina da uključi i isključi električni prekidač jedan i po bilion puta.

Šta je sledeće?

Tokom proteklih četrdeset godina, skeptici su stotinama puta predviđali skoru propast Mooreovog zakona, ali Intelovi naučnici i inženjeri su svojim otkrićima i neumornim radom iznova i iznova potvrđivali vizionarski dar i besprekornost zaključaka jednog od osnivača. očevi korporacije.

Na proljetnom (2002.) Intelovom forumu za razvojne programere (IDF), Intelov glavni tehnološki direktor Patrick Gelsinger je rekao: " Naš zadatak danas nije samo da produžimo život Mooreovog zakona, već i da maksimalno povećamo opseg njegovog delovanja, proširujući ga na druga područja" U početku, Moorov zakon je bio jednostavan zaključak iz posmatranja prvih faza razvoja mikroprocesorske industrije, svojevrsni empirijski postulat. Ali u roku od nekoliko godina postao je vodeći princip razvoja cijele industrije, a sada to niko ne naziva drugačije nego zakonom. " Da budem iskren, često sam se pitao, kada će završiti Murov zakon, koliko dugo ćemo moći da uživamo u njegovim prednostima? - kaže P. Gelsinger - 1980. godine, kada sam došao u Intel, zagonetali smo kako postići tehnološki standard za proizvodnju mikroprocesora od 1 mikrona. Devedesetih smo bili suočeni sa zadatkom uvođenja tehnološkog standarda od jedne desetine mikrona, i opet nam se to činilo nedostižnim. I danas razmišljamo o tome kako savladati barijeru od stoti dio mikrona. Mogu vam obećati da će se Mooreov zakon primjenjivati ​​sve dok ne odem u penziju, odnosno još dvadeset pet godina. Uvjeren sam da će to biti vodeći princip razvoja industrije u narednim decenijama.».

« Mooreov zakon je glavni lajtmotiv naših aktivnosti u oblasti konvergencije računarskih i komunikacijskih mogućnosti“- rekao je čelnik Intel korporacije Craig Barrett, otvarajući proljetni (ove godine) Intel Forum za programere. - " Intelova posvećenost Mooreovom zakonu omogućava nam da kreiramo integrisane platforme koje pružaju širok spektar mogućnosti za pojedince i organizacije koje koriste ove tehnologije. Inovacije i suradnja u cijeloj industriji postaju sve važniji za efektivno ostvarivanje punog potencijala novih mogućnosti." Sa svoje strane, u svom govoru na najnovijem IDF-u, Paolo Giardini, direktor tehnološke strategije u Intelu, potvrdio je da se Mooreov zakon i dalje primjenjuje i da, u punoj saglasnosti s njim, Intel nastavlja da uvodi nove tehnološke procese svake dvije godine. Ključ uspješnih aktivnosti Intela u ovoj oblasti su godišnja ulaganja korporacije vrijedna više milijardi dolara u istraživanje i razvoj, stalna modernizacija i proširenje proizvodnih kapaciteta. Dovoljno je reći da Intel u 2005. planira potrošiti više od 10 milijardi dolara u ove svrhe.

U 2005. godini počinje proizvodnja čipova po 65 nm tehnologiji, 2007. planira se prelazak na 45 nm proces, 2009. godine - uvođenje 32 nm procesa, a 2011. dolazi na red i 22 nm proces. Kako je naglasio Paolo Giardini, Intel već ima specifična naučna i tehnička dostignuća koja omogućavaju realizaciju svih ovih planova.

Istovremeno, Paolo Giardini je rekao da će Intel do 2020. godine moći stvarati tranzistore prema moderna shema rad - sa elektrodama i kapijom između njih. Do tada će, međutim, veličine svih elemenata tranzistora dostići atomske veličine i jednostavno će ih biti nemoguće dalje smanjiti. Stoga je sada potrebno tražiti nove pristupe. Jedna od njih je organizacija prenosa signala na nivou elementarnih čestica, kroz spin talase.

Intelove laboratorije već razvijaju ideje koje će biti implementirane u čipove tek za 10 godina. teorijska ideja sastoji se od ponovne upotrebe elektrona. U modernim arhitekturama, elektroni se kreću od izvora do odvoda i zatim se gube. " Kada reciklirate, jednostavno prenosite elektron na drugu lokaciju“, piše Giardini u jednom od svojih djela. - " Mnoge operacije se mogu izvesti bez gubitka elektrona».

Druga alternativa su karbonske i silicijumske nanocevi. Tranzistori napravljeni od takvih materijala imaju uporedive dimenzije. Prečnik ugljeničnih nanocevi je 1-2 nm, ali kod eksperimentalnih tranzistori su izvor i drejn smešteni duž njihove dužine. Ovo poboljšava performanse i smanjuje potrošnju energije, ali veličina se više neće smanjiti.

« Egzotične strukture kao što su ugljične nanocijevi mogle bi se koristiti u CMOS (komplementarni metal-oksid poluvodič) tehnologiji, ne toliko da ubrzaju tempo minijaturizacije, već da poboljšaju performanse uređaja ili možda pojednostave njihovu proizvodnju“, piše Giardini. - " Čak i kada bi se za digitalnu logiku izmislio fundamentalno drugačiji način kretanja elektrona, njegova skalabilnost za veću gustoću i performanse ne bi išla mnogo dalje od granica koje se mogu postići CMOS tehnologijom, uglavnom zbog ograničenja koja nameću zahtjevi za rasipanje topline.».

Sljedeća alternativa je pravljenje čipsa velike veličine, povećanje njihove površine ili izgradnju trodimenzionalnih višeslojnih mikro krugova. Takva rješenja predložili su i sam Gordon Moore, kao i profesor Univerziteta Stanford Tom Lee i još neki istraživači. Kojim putem će ići? dalji razvoj poluprovodnici - vrijeme će pokazati.

u svakom slučaju, Praktične aktivnosti Intel ne samo da produžava vijek trajanja Mooreovog zakona, već i proširuje njegov učinak na razna područja. Mikroprocesori postaju bukvalno sveprisutni, a dostignuća visoke tehnologije sve demokratskija, jer, uz tradicionalne niše, Intel nudi njihovu upotrebu u potpuno novim područjima: u bežičnim tehnologijama, senzorima i senzorskim mrežama, kao i u optičkim tehnologije. Dakle, prema menadžmentu Intela, sve tek počinje...

Već 40 godina razvoj mikroelektronike je glavna pokretačka snaga svjetske tehnološke revolucije, donoseći radikalne pozitivne promjene u životima milijardi ljudi. Mooreov zakon otvara novi, iznenađujuće uzbudljiv i raznolik digitalni svijet. Budućnost je već stigla i ostaje samo da naučimo da živimo u njoj.

Ostaje mi samo da čestitam djedu elektronske industrije ovu godišnjicu i poželim mu zdravlje i kreativnu dugovječnost.

Zainteresovani za dodatne materijale, npr. originalni tekst, mogu ih pronaći po .

Microsoft Windows je 1,5 puta sporiji.

Pitanje : Kojom brzinom bi Microsoft trebao objaviti svoje proizvode da korisnici ne primjete djelovanje Mooreovog zakona?..

( )

Malo istorije

19. aprila 1965. u časopisu Elektronika (vol. 39, br. 8) u rubrici “Stručnjaci gledaju u budućnost” objavljen je danas svjetski poznati članak Gordona Moorea ( Gordon Moore) “Ugurati više komponenti u integrirana kola.” Inače, zainteresovani se sa „originalom“ dokumenta mogu upoznati u virtuelnom muzeju korporacije Intel. U ovom članku, Moore (budući suosnivač Intel Corporation), koji je tada radio kao direktor razvojnog odjela kompanije Fairchild Semiconductors, dao je prognozu razvoja mikroelektronike za narednih deset godina na osnovu analize šestogodišnjeg razvoja mikroelektronike, predviđajući da će broj elemenata na elektronskim čipovima nastavit će se udvostručavati svake godine.

Ubrzo nakon objavljivanja članka, ovaj empirijski uočen obrazac nazvan je Mooreov zakon (Mooreov zakon) i postao, možda, najpoznatiji zakon u IT sferi i industriji poluvodiča, postavljajući određeni temeljni vektor za razvoj tehnologije, koji programeri mikroprocesora nesvjesno pokušavaju slijediti više od četrdeset godina! I iako, striktno govoreći, Moorov zakon ne spada u niz naučnih – fizičkih ili matematičkih – zakona na osnovu kojih se zasnivaju naše moderne ideje o prirodi i procesima koji se u njoj odvijaju, već je jednostavno dobro zapaženo empirijsko pravilo. što odražava eksponencijalnu prirodu razvoja jednog od mnogih trendova u modernom ljudskom društvu (u tom smislu Mooreov zakon– više „sociološki“ nego „kompjuterski“), pokazao se veoma pogodnim za opisivanje određenih stvari i veoma korisnim za predviđanje aktivnosti kompanija u ovoj oblasti. Zato su ga mnogi trgovci i direktori mikroelektronskih preduzeća toliko voljeli, pretvarajući ga u neku vrstu fetiša.

Kada je Mooreovo predviđanje napravljeno, mikroelektronika je bila u povojima. Prvi tranzistor stvoren je 1947. (a 1956. nagrađeni su Bardeen, Brattain i Shockley nobelova nagrada u fizici). Prvo mikrokolo je pušteno u rad 12. septembra 1958. godine u kompaniji Texas Instruments(za njegov izum Nobelova nagrada za fiziku dodijeljena je tek 2000. godine). Jack Kilby i jedan od osnivača Intela, Robert Noyce, smatraju se „otkrivačima“ mikrokola (odnosno očevima moderne mikroelektronike). Bilo je malo fizike uključene u stvaranje mikrokola, ali su Kilby i Noyce “samo” došli do tehnologije koja je u potpunosti revolucionirala elektronsku industriju. Inače, do 1965. godine u najkompleksnijem mikrokolu kompanije Fairchild bilo je samo 64 tranzistora, a u ovoj industriji nije bilo pouzdane statistike. Stoga se može samo čuditi kako je u takvim okolnostima Gordon Moore mogao predvidjeti fantastičan tempo razvoja čitave industrije u narednim decenijama.

Govoreći na konferenciji 1975 Međunarodni sastanak elektronskih uređaja(pogledajte drugi dokument u istom Intelovom virtuelnom muzeju), Gordon Moore je primetio da se tokom protekle decenije broj elemenata na čipovima zapravo udvostručio svake godine, ali u budućnosti, kada se složenost čipova poveća, udvostručenje broja tranzistori u čipovima će se javljati nešto sporije - svake dvije godine. Ovo novo predviđanje se također obistinilo, a Mooreov zakon nastavlja u ovom obliku (udvostručavanje za dvije godine) do danas (to jest, četrdeset godina!), nedavno lagano ubrzavajući do udvostručenja za 18 mjeseci, što se jasno vidi na primjeru vodećih aktivnosti moderne industrije poluprovodnika Intel Corporation.

O imenu

Naziv "Mooreov zakon" prvi je dao Mooreovoj izjavi Carver Mead. Mooreov zakon je toliko objavljen da izgleda kao nepokolebljiva istina. Popularnost Mooreovog zakona je korisna i samim proizvođačima, budući da spekulacije o ovom zakonu omogućavaju dobro oglašavanje - ovako ga Intel sada predstavlja na svojoj web stranici: “ Intelova inovacija nastavlja da oživljava Mooreov zakon!».

Postoji nekoliko tumačenja Mooreovog zakona:

Najprofitabilniji broj tranzistora na čipu se udvostručuje svake godine;

Broj tranzistora u proizvedenim čipovima se udvostručuje svake dvije godine;

Tehnološki mogući broj tranzistora na čipu se udvostručuje svake dvije godine;

Produktivnost se udvostručuje svakih 18 mjeseci;

Brzina sata se udvostručuje svakih 18 mjeseci;

Računarska snaga se udvostručuje svakih 18 mjeseci;

Dostupna računarska snaga se udvostručuje svakih 18 mjeseci;

Gustina tranzistora na čipu se udvostručuje svakih 18 mjeseci;

Računarska snaga dostupna za $1 udvostručuje se svakih 18 mjeseci;

Cijena čipa se prepolovi svakih 18 mjeseci.

"Rast" broja tranzistora na jednom čipu:

Ko je Gordon Moore

Gordon Moore je suosnivač Intela u avgustu 1968. i služio je kao izvršni potpredsjednik korporacije narednih sedam godina. Godine 1975. postao je predsjednik i izvršni direktor Intela i obavljao obje funkcije do 1979. godine, kada je od predsjednika postao predsjednik upravnog odbora. Dr. Moore je bio izvršni direktor korporacije Intel do 1987. godine, a kao predsjedavajući odbora direktora do 1997. godine, kada mu je dodijeljena titula emeritus predsjednika Upravnog odbora. Sada 87-godišnji Gordon Moore počasni je predsjednik odbora direktora Intel Corporation i živi na Havajima.

Zaključak

Pošteno radi, treba priznati da tzv Mooreov zakon nije ispunjen sa dovoljnom tačnošću da se smatra ne samo zakonom, već i empirijskom zavisnošću. Moguće je da je hype okolo Mooreov zakon- Ovo je pametno marketinški trik Intel Corporation. Ali, na ovaj ili onaj način, ovaj zakon su svi prihvatili i privukao je kompjutersku javnost. Mnogi naučnici smatraju da je Mooreov zakon postao popularan jer u jednostavnom i vrlo pristupačnom obliku određuje fantastičan (koji još nije dostupan nijednom drugom sektoru privrede!) tempo razvoja industrije poluprovodnika.

...Godine 2003. Gordon Moore je procijenio da je broj tranzistora koji se prodaju godišnje širom svijeta dostigao 10.000.000.000.000.000.000 (10 19). Ovo je sto puta više od broja svih mrava na Zemlji...