STEM

50 lat prawa Moore’a!

Writer

W wydrukowanym na łamach magazynu “Electronics” artykule Gordon Moore przewidział podwajanie się liczby tranzystorów co półtora roku. Moore nie teoretyzował – po prostu błyskotliwe, jako pierwszy zauważył obecny już trend. Mało kto jednak wtedy wierzył, że tak szybkie tempo miniaturyzacji procesorów utrzyma się dłużej niż 10 lat.

ELECTRONICS_1965Apr19_GMoore

Rezerwę sceptyków można było po ludzku zrozumieć, podwajane liczby już po kilku latach owocuje horrendalną różnicą. Wyobraźmy sobie hipotetyczny układ elektroniczny, na którym w 1965 roku udałoby się umieścić 8 tranzystorów. Według przewidywań Moore’a, już po 5 latach (czyli w roku 1970), ten sam układ pomieściłby aż 256 takich elementów, natomiast po 10 latach na tej samej powierzchni zmieściłyby się 8192 elementy! O 8184 więcej niż w pierwszym układzie! Brzmi niewiarygodnie, prawda?

Gdyby ceny domów spadały w takim tempie, jak ceny tranzystorów – a spadek ten wynika z prawa Moore’a – dom kosztowałby dziś tyle co cukierek.

Jeszcze lepiej obrazują tę nieprawdopodobną wręcz różnicę skali przykłady zebrane na poniższej infografice. Do nas, Polaków, marzących głównie o własnych czterech ścianach, zapewne najbardziej przemówi ten o cenach domów. Gdyby spadały w takim samym tempie, jak ceny tranzystorów – a spadek ten jest jednym z rezultatów działania prawa Moore’a – dom kosztowałby dziś tyle co jeden cukierek. Cóż, w tej kwestii musimy obejść się smakiem.

Początkowo wydawało się, że sceptycy mieli rację. Moore w latach 70. zrewidował swoje prawo, które od tego czasu głosi, iż gęstość upakowania elementów będzie się podwajała nie co półtora roku, ale co dwa lata. Adwersarze Moore’a zacierali ręce i głosili jego rychłą kapitulację. Byli przekonani, że piętrzące się problemy produkcyjne, wynikające z fundamentalnych praw fizyki, wkrótce sprawią, że prawo Moore’a przestanie obowiązywać.

Jak wiemy, byli w błędzie.

Świętujemy 50-lecie prawa Moore'a - infografika

Intel, dzięki pomysłowości i wiedzy swoich inżynierów, wciąż utrzymuje tempo miniaturyzacji przewidziane przez Gordona Moore’a. Najbardziej zaawansowane mikroprocesory budowane są dziś w technologii 14 nanometrów, co pozwala umieścić miliony elementów na powierzchni odpowiadającej główce szpilki. Cóż – gdyby samochody malały w taki tempie, co procesory, dziś byłyby małe jak mrówki.

Kiedy zatem doczekamy się mikroprocesorów wielkości kilku nanometrów? Zgodnie z prawem Moore’a może się to wydarzyć za 20 do 30 lat. Mówiąc o kilku nanometrach, zbliżamy się do rzędu wielkości odpowiadającej pojedynczym atomom.

Jak to osiągniemy? Być może rozwiązaniem będą komputery kwantowe, gdzie tranzystory zastąpimy układami fotonów komunikujących się dzięki stanowi splątania kwantowego. Być może drogę dalszego rozwoju otworzą inne, nieodkryte jeszcze cechy mechaniki kwantowej. Tego nie wiemy – wiemy jedynie, że już od półwiecza udaje nam się pokonywać wszelkie przeszkody na tej drodze. Także te, z powodu praw fizyki, rzekomo nieprzekraczalne. Ludzki umysł ma gigantyczne możliwości. Miarą geniuszu Gordona Moore’a jest między innymi to, że potrafił i miał odwagę ten czynnik uwzględnić.

Gordon Moore w roku 1970.
Gordon Moore w roku 1970.

Na koniec refleksja. Przemysł elektroniczny od dłuższego czasu korzysta z prawa Moore’a przy kreowaniu długoterminowych planów rozwoju. W tym sensie wyznacza ono nie tylko ograniczenie, ale również oczekiwania co do tempa rozwoju technologii. Rodzi to pytanie, gdzie bylibyśmy dziś, gdyby Gordon Moore nie sformułował swojego prawa, które od kilkudziesięciu lat motywuje naukowców i inżynierów do niesamowitego postępu technologicznego?

Historia procesorów, zgodnie z prawem Moore’a:

Moore_info

Niniejsze opracowanie bazuje na opublikowanym wcześniej w „Niezbędniku inteligenta” (dodatku do tygodnika „Polityka”), a także na iq.intel.pl artykule „Jakie są granice miniaturyzacji?” autorstwa Adama Marka.

Ilustracja główna: Gordon Moore i obecny szef firmy Intel Brian Krzanich.

 

Udostępnij ten artykuł

Podobne tematy

Nauka

Przeczytaj w następnej kolejności