Закону Мура исполнилось 50 лет

Обновлено 07.12.2023

Всем привет! В прошлый раз я вас научил создавать файл robots.txt для ManageEngine ServiceDesk, чтобы с его помощью выкинуть его из поискового индекса. Сегодня расскажу, что такое закон Мура, приведу некое наблюдение, сделанное представителем компаний Intel и Fairchild Semiconductor. Поговорим продолжает ли в 2023 году работать принцип этого закона, какое у него будущее, нужно ли придумывать теперь что-то новое. Думаю для многих будет интересно.

Что такое Закон Мара?

Закон Мара, также известный как Закон Мура или эмпирический закон Мура, является наблюдением, сформулированным Гордоном Муром, одним из основателей компании Intel, в 1965 году. Этот закон утверждает, что количество транзисторов, помещающихся на кристалле интегральной схемы, удваивается примерно каждые два года. С течением времени это приводит к экспоненциальному росту числа транзисторов и увеличению производительности компьютерных чипов.

История закона Мара

История закона Мара начинается в 1965 году, когда Гордон Мур опубликовал статью в журнале Electronics под названием "Cramming more components onto integrated circuits" ("Упаковка большего количества компонентов на интегральных схемах"). В этой статье Мур заметил, что в то время количество транзисторов на интегральной схеме удваивалось каждые 12-24 месяца. Он предсказал, что этот тренд будет продолжаться как минимум еще десять лет.

С течением времени закон Мара стал не просто наблюдением, но и целью для производителей полупроводниковых компонентов. Компании, такие как Intel, AMD и другие, стремились следовать этому закону и увеличивать плотность транзисторов на своих чипах. Это позволяло создавать более мощные и эффективные процессоры, которые обеспечивали увеличение производительности компьютеров.

Однако, с течением времени стало все сложнее сохранять темпы роста, описанные законом Мара. В 1975 году Мур пересмотрел свои прогнозы и утверждал, что удвоение количества транзисторов будет происходить каждые два года. Этот прогноз оказался более точным и стал известен как "закон Мура".

Сегодня закон Мара является одним из основных принципов в полупроводниковой индустрии. Он продолжает оставаться актуальным и влияет на развитие компьютерных технологий. Однако, существуют определенные ограничения, которые могут затруднять его выполнение в долгосрочной перспективе.

Одной из основных проблем, с которыми сталкиваются производители, является физическое ограничение размеров транзисторов. При уменьшении размеров транзисторов до нанометрового масштаба возникают физические эффекты, такие как электромиграция и квантовые эффекты, которые могут негативно влиять на работу компонентов. Кроме того, увеличение плотности транзисторов требует более сложного производственного процесса и более точных технологий, что может привести к увеличению затрат и сложностей в производстве.

На этой неделе компания Intel отмечает полувековой юбилей закона Мура, этому событию посвящены многочисленные интервью, инфографика и занятные факты. Некоторые из них приведены ниже. Если бы эффективность топлива росла теми же темпами, что и число транзисторов в процессорах, на одном баке бензина можно было бы ездить всю жизнь.

Передовые транзисторы уже невидимы невооружённым глазом. Чтобы его рассмотреть, потребовалось бы увеличить до размера целого дома. Если бы Android-смартфоны создавались в 1971 году на процессорах Intel, один микропроцессор занимал бы размер места для парковки автомобиля.

Еще одной проблемой является тепловыделение. С увеличением количества транзисторов на чипе возрастает их плотность, что приводит к увеличению количества выделяемого тепла. Это может вызывать проблемы с охлаждением и требовать более сложных систем охлаждения, что также может повлиять на стоимость и производительность компьютерных систем.

Также следует отметить, что закон Мара не относится к другим компонентам компьютерных систем, таким как оперативная память, жесткие диски и т.д. Хотя эти компоненты также развиваются со временем, их производительность не удваивается каждые два года в соответствии с законом Мара.

Закону Мура исполнилось 50 лет-02

Вопрос о том, будет ли закон Мара работать в 2025 году, вызывает различные мнения у экспертов. Некоторые считают, что закон Мара будет продолжать действовать, но с некоторыми изменениями и ограничениями. Другие считают, что мы приближаемся к физическим ограничениям и закон Мара может перестать быть актуальным в ближайшем будущем.

Если сравнивать с первым процессором компании, Intel 4004, современные 14 чипы предлагают в 3500 раз более высокую производительность и в 90 тысяч раз более высокую энергоэффективность за одну шестидесятитысячную стоимости.

Одна из возможных альтернатив закону Мара - это переход к трехмерной интеграции. Вместо увеличения количества транзисторов на плоскости чипа, можно строить несколько слоев транзисторов друг на друге. Это позволит увеличить плотность транзисторов без увеличения размеров чипа. Однако, трехмерная интеграция также встречает свои технические и производственные сложности.

Также существуют и другие подходы к увеличению производительности компьютерных систем, такие как разработка новых материалов, использование квантовых эффектов и разработка альтернативных технологий, таких как оптические компьютеры или квантовые компьютеры. Однако, эти технологии все еще находятся на ранних стадиях разработки и требуют дальнейших исследований и разработок.

Таким образом, закон Мара остается важным наблюдением в полупроводниковой индустрии и продолжает влиять на развитие компьютерных технологий. Однако, существуют определенные ограничения, которые могут затруднять его выполнение в долгосрочной перспективе. Будет ли закон Мара работать в 2025 году и в будущем, зависит от дальнейших технологических исследований и разработок, а также от появления новых подходов к увеличению производительности компьютерных систем. Материал сайта pyatilistnik.org