Hjem Fremover tenking Moores lov på 50: definerer endringshastigheten

Moores lov på 50: definerer endringshastigheten

Video: Den sanne historien om Paris Hilton | Dette er Paris Hilton Offisiell dokumentar (Oktober 2024)

Video: Den sanne historien om Paris Hilton | Dette er Paris Hilton Offisiell dokumentar (Oktober 2024)
Anonim

Denne helgen er det 50 år siden Intel-gründer Gordon Moore publiserte papiret som ga opphav til konseptet "Moore's Law", ideen om at transistortettheten skulle dobles med hver nye generasjon teknologi.

Dette konseptet har vært en viktig driver i vår teknologiske verden, da vi flyttet fra integrerte kretsløp som inneholdt mindre enn 50 transistorer og motstander for 50 år siden og opp til dagens chips, der den nye Intel "Broadwell" dual-core Core-brikken for bærbare datamaskiner har 1, 9 milliarder transistorer og high-end Xeon-brikken har 4, 3 milliarder transistorer. Vi har sett ganske fantastiske fremskritt, og det har ført til at vi har mobiltelefoner som har like stor kraft som superdatamaskiner fra ikke så lenge siden.

Med tittelen "Cramming More Components into Integrated Circuits", kom Mores opprinnelige artikkel i 35-årsjubileumsutgaven av Electronics Magazine , datert 19. april 1965. (Et opptrykk er online her.) I papiret bemerket Moore at "kompleksiteten for minimumskomponent kostnadene har økt med omtrent to per år, "noe som betyr at antall transistorer per brikke fordoblet hvert år. Det var til og med en graf som viste hvordan dette ville utvide de neste 10 årene.

For å finne ut av dette, sier Moore at han gikk tilbake til utviklingen av de opprinnelige plane integrerte kretsløpene i 1959, og plottet antall komponenter på en brikke i de mellomliggende fire årene på semi-log papir. Han la merke til at "Aha, det har blitt doblet hvert år." (Moore har fortalt historien mange ganger, inkludert i et 1997-intervju med meg for PC Magazine og et nylig intervju med Intel.)

En kommende biografi om Moore antyder at han faktisk tenkte på lignende linjer to år tidligere da han skrev en tidligere artikkel, men det var Elektronikk- papiret som introduserte konseptet om en regelmessig dobling av komponenter.

I papiret spådde Moore at innen 1975 "antallet komponenter per integrert krets for minimumskostnader (ville) være 65 000" - en enorm økning, men en som viste seg å være veldig nær det ingeniørene faktisk oppnådde.

På den tiden av den opprinnelige artikkelen, drev Moore FoU hos Fairchild Semiconductor, hvor han var en av medgrunnleggerne. Han og Robert Noyce forlot Fairchild for å danne Intel i 1968, og selskapet har vært ganske mye definert av sin forpliktelse til å fortsette doblingen av transistortetthet med jevne mellomrom.

Uttrykket "Moore's Law" ble myntet av Caltech-professor Carver Mead omtrent ti år etter at artikkelen ble publisert, og den satt fast, selv om Moore selv motsatte seg begrepet i årevis.

I 1975 oppdaterte Moore projeksjonen til en dobling annethvert år, og i de fleste av de mellomliggende årene har vi sett brikkeprodusenter som prøver å treffe den projeksjonen. I årevis introduserte Intel nye prosessor-noder i en vanlig to-årsplan med sin "tick-tock" -kadens, og selv om de nyere 14nm og 16nm-nodene har ligget litt bak, fortsetter konseptet å drive brikkeindustrien. Blant disse selskapene er Intel, halvlederstøperiene som lager sjetonger for andre selskaper (for eksempel Globalfoundries, Samsung og TSMC), og de forskjellige minneprodusentene (selv om NAND-flashprodusenter nylig har flyttet fra å prøve å få mer tette plane chips til 3D NAND chips).

Det er viktig å merke seg at Moore's Law ikke er en fysisk lov - i stedet er det mer en prediksjon for hvor raskt industrien vil bevege seg; og et mål som bransjen prøver å oppfylle, og bruker milliarder av dollar på å forske, designe og produsere nye og stadig mer kompliserte chips.

Hvor lenge vil Moores lov fortsette? Ingen vet egentlig det. Intels nåværende administrerende direktør Brian Krzanich har sagt at "det er vår jobb å holde det gående så lenge som mulig." Underveis har brikkeprodusenter utviklet nye materialer og strukturer (som high-k / metal gate og sil silisium) og nye strukturer som FinFETs eller, som Intel kaller det, Tri-Gate-teknologi. På dette tidspunktet bruker all 14nm- og 16nm-logikkproduksjonen disse verktøyene sammen med multi-mønstrende optisk litografi - kort sagt, det har blitt vanskeligere og dyrere, men Moore's Law fortsetter.

Nylig har Intel og selskaper som Samsung og TSMC begynt å investere i 10nm produksjon og vi vil sannsynligvis begynne å se de første 10nm produktene i 2017 eller så. Intel har sagt at den tror 7nm-produksjon ikke bare vil skje, men vil fortsette å vise et fall i kostnadene per transistor, og de fleste av brikkefolket jeg har snakket med er overbevist om at 5nm-produksjon vil følge, selv om det er uklart hvor mye disse nye nodene vil koste eller om en to-årig kadens fremdeles er mulig eller effektiv. For å komme videre, i løpet av de neste årene, må vi sannsynligvis bruke nye materialer som Silicon Germanium eller det som kalles III-V-forbindelser; nye strukturer, for eksempel gate-all-around eller nanowire-teknologi; og nye litografiske verktøy som ekstreme ultrafiolette (EUV) verktøy.

Som Moore sa i det nyere intervjuet, "I 1965, og da jeg oppdaterte observasjonen i 1975, spådde jeg ikke når denne trenden skulle ta slutt. Det er bra fordi jeg er sikker på at jeg ville blitt overrasket. Bransjen har vært fenomenalt kreativ i å fortsette å øke kompleksiteten til chips. Det er vanskelig å tro - i det minste er det vanskelig for meg å tro - at nå snakker vi i form av milliarder av transistorer på en brikke i stedet for ti, hundre eller tusenvis.

"Det er en teknologi som har vært mye mer åpen endte enn jeg hadde trodd i 1965 eller 1975. Og det er ikke åpenbart ennå når det kommer til slutt."

Moore's Law har drevet teknologibransjen fremover de siste 50 årene, og muliggjort de fantastiske endringene innen elektronikk og relaterte teknologier vi har sett den perioden, fra PC-er til smarttelefoner til kommunikasjon og digitale TV-er. Det er vanskelig å forutsi hvilke nye ting det vil bringe fremover.

Moores lov på 50: definerer endringshastigheten