Hjem Fremadrettet tænkning Moores lov ved 50: definerer hastigheden på forandring

Moores lov ved 50: definerer hastigheden på forandring

Video: Gary Moore - Parisienne Walkways - Live HD (Oktober 2024)

Video: Gary Moore - Parisienne Walkways - Live HD (Oktober 2024)
Anonim

Denne weekend er 50 år siden Intel-grundlægger Gordon Moore offentliggjorde papiret, der gav anledning til begrebet "Moore's Law", ideen om, at transistortæthed ville fordobles med hver nye generation af teknologi.

Dette koncept har været en stor drivkraft i vores teknologiske verden, da vi flyttede fra integrerede kredsløb, der indeholdt mindre end 50 transistorer og modstande for 50 år siden op til dagens chips, hvor den nye Intel "Broadwell" dual-core Core-chips til bærbare computere har 1, 9 milliarder transistorer og high-end Xeon-chip har 4, 3 milliarder transistorer. Vi har set temmelig fantastiske fremskridt, og det har ført til, at vi har mobiltelefoner, der har den tilsvarende styrke som supercomputere fra ikke for længe siden.

Med titlen "Cramming More Components on Integrated Circuits", kom Moores originale artikel i 35-års jubilæumsudgaven af Electronics Magazine , dateret 19. april 1965. (Et genoptryk er online her.) I papiret bemærkede Moore, at "kompleksiteten for minimumskomponent omkostningerne er steget med en hastighed på cirka to pr. år, "hvilket betyder, at antallet af transistorer pr. chip blev fordoblet hvert år. Der var endda en graf, der viser, hvordan dette ville forlænges i de næste 10 år.

For at finde ud af dette siger Moore, at han gik tilbage til udviklingen af ​​de indledende plane integrerede kredsløb i 1959 og plottede antallet af komponenter på en chip i de mellemliggende fire år på semi-log-papir. Han bemærkede, at "Aha, det er blevet fordoblet hvert år." (Moore har fortalt historien mange gange, herunder i et 1997-interview med mig til PC Magazine og et nyligt interview med Intel.)

En kommende biografi om Moore antyder, at han faktisk tænkte i lignende linjer to år tidligere, da han skrev en tidligere artikel, men det var elektronikpapiret , der introducerede konceptet om en regelmæssig fordobling af komponenter.

I papiret forudsagde Moore, at i 1975 var "antallet af komponenter pr. Integreret kredsløb til mindstepriser 65.000" - en enorm stigning, men en, der viste sig at være meget tæt på, hvad ingeniører faktisk opnåede.

På det tidspunkt, hvor den originale artikel var, kørte Moore F & U hos Fairchild Semiconductor, hvor han var en af ​​medstifterne. Han og Robert Noyce forlod Fairchild for at danne Intel i 1968, og virksomheden har været temmelig defineret af dets forpligtelse til at fortsætte fordoblingen af ​​transistortæthed regelmæssigt.

Udtrykket "Moore's Law" blev opfundet af Caltech-professor Carver Mead cirka 10 år efter, at artiklen kom ud, og den gik fast, selvom Moore selv modsatte sig betegnelsen i årevis.

I 1975 opdaterede Moore sin fremskrivning til en fordobling hvert andet år, og i de fleste af de mellemliggende år har vi set chipproducenter forsøge at ramme denne fremskrivning. I årevis introducerede Intel nye processor-noder i en regelmæssig to-årig plan med sin "tick-tock" -kadens, og selvom de nyere 14nm og 16nm-noder har været lidt bagefter, fortsætter konceptet med at drive chipindustrien. Blandt disse virksomheder er Intel, halvlederstøberierne, der fremstiller chips til andre virksomheder (som Globalfoundries, Samsung og TSMC), og de forskellige hukommelsesproducenter (selvom NAND flashproducenter for nylig er flyttet fra at forsøge at få mere tætte plane chips til 3D NAND chips).

Det er vigtigt at bemærke, at Moore's Law ikke er en fysisk lov - i stedet er det mere en forudsigelse af, hvor hurtigt industrien vil bevæge sig; og et mål, som branchen prøver at nå, ved at bruge milliarder af dollars til forskning, design og fremstilling af nye og stadig mere komplekse chips.

Hvor længe vil Moores lov fortsætte? Ingen ved det virkelig. Intels nuværende administrerende direktør Brian Krzanich har sagt, at "det er vores job at holde det i gang så længe som muligt." Undervejs har chipproducenter udviklet nye materialer og strukturer (såsom high-k / metal gate og silet silicium) og nye strukturer såsom FinFET'er eller, som Intel kalder det, Tri-Gate teknologi. På dette tidspunkt bruger al 14nm og 16nm logikfremstilling disse værktøjer sammen med multi-mønster optisk litografi - kort sagt, det er blevet vanskeligere og dyrere, men Moore's Law fortsætter.

For nylig er Intel og virksomheder som Samsung og TSMC begyndt at investere i 10nm-produktion, og vi vil sandsynligvis begynde at se de første 10nm-produkter i 2017 eller deromkring. Intel har sagt, at det tror, ​​at 7nm-fremstilling ikke kun ville ske, men fortsat vil vise et fald i prisen pr. Transistor, og de fleste af de chipfolk, jeg har talt med, er overbeviste om, at 5nm-produktion vil følge, selvom det er uklart, hvor meget disse nye knudepunkter ville koste, eller om en to-årig kadens stadig er mulig eller effektiv. For at komme videre, i de næste par år, bliver vi sandsynligvis nødt til at bruge nye materialer såsom Silicon Germanium eller hvad der kaldes III-V-forbindelser; nye strukturer, såsom gate-all-around eller nanowire-teknologi; og nye litografiske værktøjer såsom ekstreme ultraviolette (EUV) værktøjer.

Som Moore sagde i det nyere interview, "I 1965, og da jeg opdaterede min observation i 1975, forudsagde jeg ikke, hvornår denne tendens skulle ende. Det er en god ting, fordi jeg er sikker på, at jeg ville have været overrasket. Branchen har været fænomenalt kreativ ved fortsat at øge kompleksiteten af ​​chips. Det er svært at tro - i det mindste er det svært for mig at tro - at vi nu taler i form af milliarder af transistorer på en chip snarere end 10'ere, hundreder eller tusinder.

"Det er en teknologi, der har været meget mere åben end, end jeg ville have troet i 1965 eller 1975. Og det er ikke indlysende endnu, hvornår det kommer til slutningen."

Moore's Law har drevet teknologiindustrien fremad i de sidste 50 år, hvilket muliggør de fantastiske ændringer i elektronik og relaterede teknologier, vi har set i den periode, fra pc'er til smartphones til kommunikation og digitale tv'er. Det er svært at forudsige, hvilke nye ting det vil bringe i fremtiden.

Moores lov ved 50: definerer hastigheden på forandring