Прошло 50 лет, а закон Мура продолжает удваивать ставку

21 Апреля 2015 в 19:30, Илья Хель 12 088 просмотров 47

Гордон Мур

19 апреля 1965 года 36-летний глава научно-исследовательского отдела фирмы Fairchild Semiconductor опубликовал прогноз в отраслевом журнале Electronics. Ученый утверждал, что число компонентов — транзисторов — на одном компьютерном чипе будет удваиваться каждый год, а стоимость на чип будет оставаться постоянной.

«Интегральные схемы приведут к таким чудесам, как домашние компьютеры — или, по крайней мере, терминалы, подключенные к центральном компьютеру, — автоматическому контролю автомобилей, а также персональному портативному коммуникационному оборудованию», — писал этот ученый Гордон Мур.

В то время Мур думал, что его прогноз будет справедливым по меньшей мере десять лет — с 60 компонентов на одном кремниевом чипе до 65 000 к 1975 году. В том году он пересмотрел свой прогноз до удвоения каждые два года. Тогда же он стал сотрудничать с небольшой компанией Intel, которая однажды станет самой крупной полупроводниковой компанией в мире. Сегодня, 50 лет спустя, прогноз Мура стал известен как закон Мура, хотя у этой легенды выросла длинная борода. Впрочем, испытание временем он выдержал.

«В самом начале это был просто способ создания хроники прогресса, — рассказал Мур, которому сейчас 86 лет, в недавнем интервью. — Но постепенно это стало чем-то, что различные участники отрасли должны были признать, чтобы не отстать технологически».

За последние пятьдесят лет всплеск вычислительной мощности, предсказанный законом Мура, шел параллельно траектории инноваций в Кремниевой долине. Когда-то компьютеры были размером с комнату. Теперь смартфоны обладают большей вычислительной мощностью, чем компьютер, который впервые вывел людей в космос и на Луну. Когда Мур сделал свое первое предсказание, транзисторы были размером со «стерку» на конце карандаша. Теперь шесть миллионов транзисторов могут уместиться в точке в конце этого предложения. Постоянство, с которым чипы набирали в мощности, предсказанные законом Мура, позволило компаниям уверенно инвестировать в развитие сложных технологий, дисплеев, сенсоров, памяти, программного обеспечения, Интернета. Все это время цены за единицу вычислительной мощности продолжали падать.

Большие надежды

При всем этом надежность закона Мура также сформировала ожидания. Сегодня пользователи надеются только на то, что их устройства будут становиться быстрее, дешевле и компактней, идти в ногу с законом Мура. Этот императив заставляет технические компании двигаться вперед, соответствуя установленным ими же стандартам, если они хотят остаться на плаву.

Более того, это ожидание распространяется, вопреки всему, за пределы устройств в сферы инноваций в облачных вычислениях, Интернета, соцмедиа, поиска, потокового видео и остального. По мнению Дэна Хатченсона, главного исследователя рынка чипов в VLSI Research, рыночная стоимость компаний по всему спектру технологий, зависимых от закона Мура, составила 13 триллионов долларов в 2014 году — это одна пятая стоимости активов мировой экономики.

В результате закон Мура также стал означать, что компании находятся в постоянном соперничестве со своим собственным прогрессом, говорит Стив Браун, стратег Intel. К счастью для них, говорит Браун, закон Мура — не закон природы. «Это больше стремление и система верований», — говорит он. Эта вера движет прогресс технологических компаний, заставляет их превосходить самих себя год за годом, и этой вере привержены пользователи.

Помимо достижений в самих вычислительных технологиях, всплеск мощности, предсказанный законом Мура, привел к логичным трансформациям и в других отраслях, в том числе здравоохранении, фармацевтике и генетике. Многие препараты были протестированы «в сознании компьютеров», отмечает Браун. Программное обеспечение может проанализировать геном человека за минуты.

Именно эти достижения, считает Браун, могут быть важными для всех нас. «В конечном счете дело не в том, чтобы сделать лучший и быстрый смартфон. В конечном счете мы можем обнаружить, как производить больше пищи, улучшать условия жизни и объединять людей. Закон Мура может стать ключом в разгадке всего этого».

Прошло 50 лет, а закон Мура продолжает удваивать ставку

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

47 комментариев

  1. SuperStarSieve

    Честно, у меня такое впечатление, что закон Мура поддерживается искусственно компаниями, производящими железо. Им было бы невыгодно просто дать людям на следующий год аппарат, на борту которого было бы в 8-10 раз больше транзисторов и, соответственно, обладающий невероятным превосходством в плане мощности. Куда выгоднее растянуть это на лет 5, и выпускать, скажем, процессоры с удвоенной мощностью каждый год, попутно набивая карманы баксами. Plot twist: они не совсем заинтересованы в радикальных инновациях, скорее готовы постоянно соперничать друг с другом, придерживаясь определенного правила: не перегибать планку.
    !!ИМХО!! (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Nauryzzz

      Согласен. Наверняка где-то в лабораториях у полупроводниковых компаний есть чипы 2-3 раза мощнее нынешных суперчипов. Но сразу все это выкладывать конечно не выгодно. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Rambler

      Ох уж эти диванные "специалисты". Кстати, в СССР развитие электроники тоже подчинялось закону Мура.

      • SuperStarSieve

        Сами подумайте: неужели каким-то чудным образом так получается, что удается удваивать кол-во транзисторов с определенной периодичностью? И эта статистика постоянно сохраняется... Интересно. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

        • mr Vanya

          Да нет никакого "закона" есть грубое ни на чём не основанное рекламно-маркетинговое предсказание программиста-кибернетика подправленное самим же предсказателем на 100%.
          Развитие обычно идёт по логарифму. Сначала крутой рост в районе нуля, потом неизбежное замедление. Производная 1/х - стремится к нулю при х стремящимся к бесконечности.
          Самый страшный сон рыночной экономики это когда однажды, на Новый Год человек не купит новый компьютер, потому, что его прошлогодний компьютер ничем аппаратно не отличается от нового. Отсюда и вечный закон Мура :-(

          • SuperStarSieve

            На самом деле там не 1/х, но экспоненциальный рост. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

            • mr Vanya

              1/х это производная от ln(x)
              предсказание Мура 2^(x/2) что гораздо больше логарифма

              2^(40/2) - гиганское число и естественно не работает. Особенно хорошо это видно если сравнивать например i7 второго и третьего поколения. Налицо замедление наращивания хардверной мощности.

              • SuperStarSieve

                А, ну если вы говорите именно о производительности процессоров, то все ок. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

              • SuperStarSieve

                Я, говоря об экспоненте, имел ввиду технологический прогресс. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

                • mr Vanya

                  Это больше эмоциональная сфера. Кто-то назовёт рост экспоненциальным, кто-то линейным, кто-то логарифмическим.
                  Технологии сложно измерить. Они прыгают от количества к качеству.
                  Процессоры сначала прирастали частотами, потом количеством ядер, потом внутрь втащили графическое ядро. Следующий этап возможно интеграция памяти с северным мостом и шиной данных

                  • SuperStarSieve

                    Мне не очень нравится, что в машине все разделено: видеокарта, процессор, РАМ, материнка, звуковая и т.д. Пора все объединить в один "суперпроцессор". :)
                    ИМХО фантазировать тоже иногда полезно. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

                    • mr Vanya

                      Безусловно.
                      Только надо бы помнить, что таковыми компьютеры уже были, до IBM революции. Когда компания представила принцип открытой архитектуры. Разнесли функциональность на отдельные узлы: материнская плата, процессор, сопроцессор, память, видеокарта, видеопамять, звуковая карта, блок питания, дисководы и т.д.
                      Всё стало выходить в IBM стандарте и компьютеры пошли (впрыгнули) в каждый дом.
                      Как бы не деградировать в этом плане. :-)

  2. mr Vanya

    i286 процессор дата релиза 1982, к-во транзисторов 134,000
    Через 24 года в 2006 по идее должен был быть процессор с 134,000*2^12=1,097,728,000 транзисторов. Больше миллиарда
    Современный же Intel i5 процессор, появившийся только аж в 2010-ом году (ещё 2^2) имеет всего лишь 382 миллиона транзисторов.

    http://www.physics.uni-altai.ru/community/wiki/i286
    http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Intel_Core_i5_microprocessors

    • michaelangelo

      Ваня тактовую частоту процессоров тоже надо учитывать. Сколько герц было в 286 процессоре? И сколько гига герц в айпятом? Чем больше герц тем шустрее машинка гоняет. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • mr Vanya

        Мур говорил про количество транзисторов. Про тактовую частоту тогда ещё не задумывались.
        3 гигагерца, как стандарт, уже лет 10 последних. Что-то там тоже у производителей не прогрессирует.
        Я предлагаю удваивать количество ядер в проце каждые два года.

        • michaelangelo

          Да они уже не могут ниже 10нм опуститься. Сейчас многослойные процы начнут делать, материалы с кремния на графен менять и количество ядер увеличивать. А вообще пора бы уже на архитектуру квантовых компьютеров переходить. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

          • Hell-Fire

            Нельзя так пугать меня. Только сейчас подходим к беззвучным десктопам, если будут в несколько слоёв - это будет кошмаром((( (отправлено из приложения Hi-News.ru)

          • Qreemer

            Есть физические ограничения по материалам. Нельзя разместить больше транзисторов чем туда вмещается. Как бы в 1 куб сантиметр нехотя поместить больше вещества чем 1 куб сантиметр. Размеры транзисторов тоже минимизируют до разумных пределов - не до масштаба атомов конечно. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

            • mr Vanya

              1. можно увеличивать площадь процессора (скажем до 100 кв.см)
              2. лепить транзисторы в несколько рядов (многослойные схемы)
              3. увеличивать кол-во процессоров на материнской плате

        • tabasko

          Это условно в два раза, это как вольт на ампер получаем ватт с более экономичным выхлопом. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  3. kaeban222

    Это когда-то закончится, предел совершенства есть.

    • SuperStarSieve

      С наномашинами нам больше не нужно будет увеличивать кол-во транзисторов. Мы сможем подчинить себе материю. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • mr Vanya

        Осталось научиться делать наномашины из бозонов, ну или в крайнем случае из нейтрино :-)

        • SuperStarSieve

          Ну, это где-то там, за горой под названием "ближайшее будущее". (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

          • mr Vanya

            Ага.
            Операционку лучше бы покачественнее писали. А то любой прирост хардверной производительности тут же сжирается возросшей затратностью очередной ОС. Прямо непреднамереннный сговор софт- и хардверщиков

            • SuperStarSieve

              Так и есть. Почему, думается, требования в играх растут быстрее уровня графики! (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

              • michaelangelo

                Нвидиа там какуюто супернавороченную карту выпустил год назад Титан Х. Она мне кажется 5 лет спокойно любую игру потянет на самых высоких настройках. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                • SuperStarSieve

                  Да, есть такая - Titan Z с 12 ГБ видеопамяти. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

                • mr Vanya

                  "неоптимальным" алгоритмом можно убить любую производительность.
                  Читал интересный факт про "задачу коммивояжёра" - когда у тебя есть N домов и их надо обойти не пропустив ни одного и пройти при этом минимальную дистанцию. Простой перебор даёт тебе N! (факториал) вариантов.
                  Задача всего лишь из 100 домов порождает 100!
                  Чтобы понять что это за число надо взять все электроны вселенной, представить на их месте самые производительные на данный момент суперкомпьютеры и дать им параллельно считать время равное жизни вселенной - и они не справятся со 100! перебором.
                  Ужос :-)

                  • SuperStarSieve

                    Да, я знаю, что такое факториал и представляю, насколько огромным является число 100! На Паскале сам писал программу, которая высчитывала факториал вводимых чисел. Так вот там, даже при условии "longint" максимальным числом, которое программа считала, было 12. :/ (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

                    • mr Vanya

                      Ага, решить судоку методом перебора компу не суждено в ближайший миллиард лет :-)

                • gskull

                  И более слабая карта будет тянуть игры ещё лет пять. Пока новые консоли не появятся. Ибо графика сейчас ориентируется на мощности нынешних консолей и так будет пока новое поколение не появится.

              • tabasko

                Разрешение меняется и требуется процессор соответствующий, но по мне больше fhd пока не требуется. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  4. tabasko

    Я думаю он остановится на многослойной одноатомной решётке. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  5. michaelangelo

    Уважаемый Илья напишите пожалуйста статью про закон Роуза по квантовым компьютерам, пришел на смену закона Мура. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  6. storm X

    Интекрксно, раз уд на то пошло, а сколько Нм было, когда Мур предсказал это? (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  7. Penetrator

    А я бы пожелал всем нам прожить столько же, сколько Мур и больше,
    и увидеть еще больше всего интересного в развитии процессоров!

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.