Това означава законът на Мур
Законът е формулиран от основателя на Intel Гордън Мур около 1960 г. Законът на Мур се отнася до редовното управление на производителността на компютрите. Проучвания от 1997 г. потвърждават закона – но всъщност той не е закон.
- Законът на Мур постановява, че производителността на компютрите и техническите устройства се удвоява приблизително на всеки 18 месеца. Това не е истински закон, а по-скоро е правило.
- Първоначално се планираше удвояване на производителността на всеки една година. След допълнителни проверки обаче това беше удължено на две години.
- Гордън Мур формулира правилото през 1965 г. въз основа на теорията си, че техническите и икономическите фактори взаимодействат при разработването на технически крайни устройства или интегрални схеми. Разходите остават непроменени през този период. Според това се създават все по-мощни устройства, без цените да се повишават.
- За много производители на чипове законът се сбъдва, тъй като те са се съобразили с предсказанието на основателя на Intel. Продуктите са произведени според закона на Мур и прогнозата се е сбъднала.
Историята на създаването на закона на Мур
Гордън Мур е съосновател на Intel и пионер в полупроводниковата индустрия. През 60-те години на миналия век той работи в компанията Fairchild Semiconductor, едно от местата, където се зараждат съвременните микрочипове.
- През 1965 г. Мур публикува в списанието Electronics Magazine кратко есе, в което отбелязва, че броят на транзисторите в интегралните схеми се удвоява приблизително всяка година, при непроменени производствени разходи.
- Първоначално това наблюдение беше емпирично заключение, а не физичен закон. Едва по-късно то стана известно като „Законът на Мур“ и послужи като насока за иновации и планиране за цялата компютърна индустрия. През следващите десетилетия Мур коригира прогнозата си на удвояване на всеки 18 до 24 месеца.
Технически ефекти – миниатюризация и повишаване на производителността
Законът на Мур бележи развитието на микроелектрониката в продължение на десетилетия. С всяко ново поколение чипове все повече транзистори можеха да се поместят на по-малко пространство.
- Размерите на структурите намаляха от няколко микрометра през 70-те години на миналия век до няколко нанометра в днешно време. Тази миниатюризация доведе не само до увеличаване на изчислителната мощност, но и до по-голяма енергийна ефективност.
- В същото време цената на един транзистор драстично спадна. Тези постижения направиха възможно експлозивното развитие на персоналните компютри, смартфоните, облачните технологии и изкуствения интелект.
Границите на закона на Мур
От 2010 г. насам законът на Мур все повече се сблъсква с физически и икономически ограничения.
- Днес транзисторите са с размер само няколко нанометра – по-малки структури е трудно да се произвеждат стабилно, тъй като квантовите и топлинните ефекти играят все по-голяма роля.
- Освен това разходите за разработване на нови производствени процеси бързо нарастват. Тактовите честоти на съвременните процесори също почти не нарастват, защото трябва да се ограничи отделянето на топлина. Затова производителите залагат все повече на паралелна обработка и специализирани чипове, за да постигнат увеличение на производителността.
Алтернативи и по-нататъшно развитие
За да преодолеят границите на класическата миниатюризация, изследователите и индустрията работят върху нови концепции – така наречените More-than-Moore подходи. Те включват:
- 3D чип дизайни, при които няколко слоя транзистори се подреждат един върху друг,
- невроморфни чипове, които имитират човешкия мозък,
- квантови компютри, които работят с кубити вместо битове и позволяват изцяло нови модели на изчисления,
Въздействие върху съвременните индустрии
Краят на класическия закон на Мур има дълбоки последици:
- В областта на изкуствения интелект напредъкът трябва да се постига все повече чрез по-добри алгоритми, а не чрез по-бърз хардуер.
- В областта на облачната индустрия потребността от енергия нараства значително, поради което ефективността и охлаждането стават централни теми.
- В областта на потребителската електроника иновационните цикли се забавят, което благоприятства по-дългия живот на продуктите и новите бизнес модели.
