Video: Technology Stacks - Computer Science for Business Leaders 2016 (Marraskuu 2024)
Tämä konsepti on ollut merkittävä kuljettaja teknologiamaailmassa, kun siirryimme integroiduista piireistä, jotka sisälsivät alle 50 transistoria ja vastuksia 50 vuotta sitten, nykypäivän siruihin, missä uusissa Intelin "Broadwell" kaksoisydin Core -piireissä kannettaviin tietokoneisiin on 1, 9 miljardia transistoria ja huippuluokan Xeon-sirulla on 4, 3 miljardia transistoria. Olemme nähneet melko hämmästyttävää edistystä, ja se on johtanut siihen, että meillä on matkapuhelimia, joilla on yhtä suuri supertietokoneiden teho kuin kauan sitten.
Mooren alkuperäinen artikkeli, jonka otsikko on "Lisää komponentteja integroituihin piireihin", ilmestyi Electronics Magazine -lehden 35-vuotisjuhlan lehdessä , päivätty 19. huhtikuuta 1965. (Uusintapainos on verkossa täällä.) Moore totesi lehdessä, että "minimikomponenttien monimutkaisuus kustannukset ovat nousseet noin kahdella vuodessa ", mikä tarkoittaa, että transistorien määrä sirua kohden kaksinkertaistui vuosittain. Siellä oli jopa kaavio, joka osoitti, kuinka tämä jatkuu seuraavien 10 vuoden ajan.
Tämän selvittämiseksi Moore sanoo palaneensa alkuperäisten tasomaisten integroitujen piirien kehittämiseen vuonna 1959 ja piirtäneen komponenttien lukumäärän sirulle neljän vuoden kuluessa puolipähkinäpaperille. Hän huomasi, että "Aha, se on kaksinkertaistunut joka vuosi." (Moore on kertonut tarinan monta kertaa, mukaan lukien vuoden 1997 haastattelussa minulle PC Magazine -lehdessä ja äskettäisessä haastattelussa Intelin kanssa.)
Tuleva Mooren elämäkerta viittaa siihen, että hän ajatteli tosiasiassa samanlaisia linjoja kaksi vuotta aiemmin kirjoittaessaan aikaisempaa paperia, mutta juuri Elektroniikan paperi esitteli käsitteen säännöllisestä komponenttien kaksinkertaistumisesta.
Lehdessä Moore ennusti, että vuoteen 1975 mennessä "komponenttien lukumäärä integroitua virtapiiriä kohti minimikustannuksilla (olisi) 65 000" - huomattava lisäys, mutta sellainen, joka osoittautui olevan hyvin lähellä sitä, mitä insinöörit todella saavuttivat.
Alkuperäisen artikkelin tekohetkellä Moore toimi tutkimus- ja kehitystyössä Fairchild Semiconductorissa, jossa hän oli yksi perustajista. Hän ja Robert Noyce lähtivat Fairchildista muodostamaan Intelin vuonna 1968, ja yhtiö on määritelty melko paljon sitoumukseksi jatkaa transistorin tiheyden kaksinkertaistamista säännöllisesti.
Caltechin professori Carver Mead keksi lauseen "Mooren laki" noin 10 vuotta artikkelin ilmestymisen jälkeen, ja se pysyi kiinni, vaikka Moore itse vastusti termiä vuosia.
Vuonna 1975 Moore päivitti ennusteensa kaksinkertaistuvaksi kahden vuoden välein, ja suurimman osan välivuodesta olemme nähneet siruvalmistajien yrittävän lyödä sitä projektioon. Intel on jo vuosien ajan tuonut markkinoille uusia prosessorisolmuja säännöllisellä kahden vuoden aikataululla "tick-tock" -nopeudella, ja vaikka viimeisimmät 14nm ja 16nm solmut ovat olleet hiukan jäljessä, konsepti ajaa edelleen siruteollisuutta. Näiden yritysten joukossa ovat Intel, puolijohdevalimot, jotka tekevät siruja muille yrityksille (kuten Globalfoundries, Samsung ja TSMC), ja erilaiset muistinvalmistajat (vaikka NAND-flash-valmistajat ovat äskettäin siirtyneet yrittämään saada tiheämpiä tasomaisia siruja 3D NAND: iin) chips).
On tärkeää huomata, että Mooren laki ei ole fyysinen laki - sen sijaan se on enemmän ennuste siitä, kuinka nopeasti teollisuus liikkuu; ja tavoite, jonka ala yrittää saavuttaa, kuluttamalla miljardeja dollareita tutkimaan, suunnittelemaan ja valmistamaan uusia ja yhä monimutkaisempia siruja.
Kuinka kauan Mooren lakia jatketaan? Kukaan ei oikein tiedä. Intelin nykyinen toimitusjohtaja Brian Krzanich on sanonut, että "meidän tehtävämme on pitää se niin pitkään kuin mahdollista". Matkan varrella siruvalmistajat ovat kehittäneet uusia materiaaleja ja rakenteita (kuten korkean k / metallisen portin ja kireän piin) ja uusia rakenteita, kuten FinFETs tai, kuten Intel kutsuu sitä, Tri-Gate-tekniikka. Tässä vaiheessa kaikki 14 nm: n ja 16 nm: n logiikan valmistus käyttää näitä työkaluja yhdessä monikuvioisen optisen litografian kanssa - lyhyesti sanottuna se on tullut vaikeammaksi ja kalliimmaksi, mutta Mooren laki jatkuu.
Äskettäin Intel ja Samsungin ja TSMC: n kaltaiset yritykset ovat alkaneet investoida 10 nanometrin valmistukseen, ja todennäköisesti alamme nähdä ensimmäiset 10 nanometrin tuotteet noin vuonna 2017. Intel on sanonut, että se uskoo, että 7 nanometrin valmistus ei vain tapahdu, vaan osoittaa jatkossakin transistorin kustannuksia laskevan, ja suurin osa siruista, joiden kanssa olen puhunut, ovat vakuuttuneita siitä, että 5 nanometrin valmistus tapahtuu, vaikkakin on epäselvää, kuinka paljon nämä uudet solmut maksavat tai onko kahden vuoden polku edelleen mahdollista tai tehokasta. Jatkamme eteenpäin seuraavien vuosien aikana joudumme todennäköisesti käyttämään uusia materiaaleja, kuten pii-germaniumia tai niin kutsuttuja III-V-yhdisteitä; uudet rakenteet, kuten portti kaikille tai nanojohdotekniikka; ja uudet litografiatyökalut, kuten äärimmäisen ultravioletti (EUV) -työkalut.
Kuten Moore sanoi uudessa haastattelussa, "Vuonna 1965 ja kun päivitin havaintoni vuonna 1975, en ennustanut, milloin tämä suuntaus loppuu. Se on hyvä asia, koska olen varma, että olisin yllättynyt. Teollisuus on ollut ilmiömäisen luovaa jatkaen sirujen monimutkaisuuden lisäämistä. On vaikea uskoa - ainakin minun on vaikea uskoa -, että nyt puhumme sirujen miljardeja transistoreita 10 s: n, satojen tai tuhansien sijasta.
"Se on tekniikka, joka on ollut paljon avoimempi kuin luulen vuonna 1965 tai 1975. Eikä ole vielä selvää, milloin se loppuu."
Mooren laki on ajanut teknologiateollisuutta eteenpäin viimeisen 50 vuoden ajan, ja se on mahdollistanut hämmästyttävät muutokset elektroniikassa ja siihen liittyvässä tekniikassa, jonka olemme nähneet kyseisenä ajanjaksona, tietokoneista älypuhelimiin viestintään ja digitaalisiin televisioihin. On vaikea ennustaa, mitä uusia asioita se tuo tulevaisuudessa.
