Acasă Gândire înainte Legea lui Moore la 50 de ani: definirea vitezei schimbării

Legea lui Moore la 50 de ani: definirea vitezei schimbării

Video: 造假是自身没有能力的表现唐娟不算投诚,川普精准抛出延期大选议题力图浑水摸鱼 Falsification is a manifestation of one's own inability. (Octombrie 2024)

Video: 造假是自身没有能力的表现唐娟不算投诚,川普精准抛出延期大选议题力图浑水摸鱼 Falsification is a manifestation of one's own inability. (Octombrie 2024)
Anonim

În acest weekend se împlinesc 50 de ani de când cofondatorul Intel Gordon Moore a publicat lucrarea care a dat naștere conceptului „Legea lui Moore”, ideea că densitatea tranzistorului s-ar dubla cu fiecare nouă generație de tehnologie.

Acest concept a fost un motor important în lumea noastră tehnologică, deoarece am trecut de la circuite integrate care conțineau mai puțin de 50 de tranzistoare și rezistențe în urmă cu 50 de ani până la cipurile de astăzi, în care noile cip-uri Intel „Broadwell” dual core pentru laptop-uri au 1, 9 miliarde de tranzistoare, iar cipul Xeon de înaltă performanță are 4, 3 miliarde de tranzistoare. Am văzut progrese destul de uimitoare și ne-a dus să avem telefoane mobile care au puterea echivalentă a supercomputerelor de nu prea mult timp în urmă.

Intitulat "Cramming More Components on Integrated Circuits", articolul original al lui Moore a apărut în numărul de 35 de ani de la revista Magazine electronice , din 19 aprilie 1965. (O reeditare este online aici.) În lucrare, Moore a menționat că „complexitatea componentelor minime. costurile au crescut cu aproximativ 2 pe an, ceea ce înseamnă că numărul tranzistorilor pe cip s-a dublat în fiecare an. Există chiar și un grafic care arată cum se va extinde acest lucru pentru următorii 10 ani.

Pentru a descoperi acest lucru, Moore spune că a revenit la dezvoltarea circuitelor integrate plane plane inițiale în 1959 și a trasat numărul de componente de pe un cip în intervenția de patru ani pe hârtie semi-log. El a observat că „Aha, s-a dublat în fiecare an”. (Moore a povestit de multe ori povestea, inclusiv într-un interviu din 1997 pentru PC Magazine și un interviu recent cu Intel.)

O biografie viitoare a lui Moore sugerează că el se gândea de fapt în rânduri similare, cu doi ani mai devreme, când scria o lucrare anterioară, dar hârtia Electronics a introdus conceptul de dublare regulată a componentelor.

În lucrare, Moore a prezis că până în 1975, „numărul de componente pe circuit integrat pentru costul minim (ar fi) va fi 65.000” - o creștere uriașă, dar una care s-a dovedit a fi foarte aproape de ceea ce au obținut de fapt inginerii.

La momentul articolului inițial, Moore conducea R&D la Fairchild Semiconductor, unde era unul dintre co-fondatori. El și Robert Noyce au părăsit Fairchild pentru a forma Intel în 1968, iar compania s-a definit destul de mult prin angajamentul său de a continua dublarea densității tranzistorului în mod regulat.

Expresia „Legea lui Moore” a fost inventată de profesorul din Caltech, Carver Mead, la aproximativ 10 ani de la apariția articolului și a rămas blocată, chiar dacă Moore însuși a rezistat termenul de ani de zile.

În 1975, Moore și-a actualizat proiecția la o dublare la fiecare doi ani și, în majoritatea anilor care au intervenit, am văzut producători de cipuri care încearcă să atingă această proiecție. De ani buni, Intel a introdus noi noduri de procesor într-un program obișnuit de doi ani, cu cadența sa „tick-tock” și, deși nodurile mai recente de 14nm și 16nm au fost puțin în urmă, conceptul continuă să conducă industria de cipuri. Printre aceste companii se numără Intel, turnătoriile cu semiconductor care fac cipuri pentru alte companii (cum ar fi Globalfoundries, Samsung și TSMC) și diverși producători de memorie (deși producătorii de flash NAND s-au mutat recent de la încercarea de a obține chipsuri plane mai dense la 3D NAND) chipsuri).

Este important de reținut că Legea lui Moore nu este o lege fizică - în schimb, este mai mult o predicție a vitezei în care industria se va mișca; și un obiectiv pe care industria încearcă să-l îndeplinească, cheltuind miliarde de dolari pentru cercetare, proiectare și fabricare de cipuri noi și din ce în ce mai complexe.

Cât va continua Legea lui Moore? Nimeni nu știe cu adevărat. Actualul CEO al Intel, Brian Krzanich, a spus că „este de datoria noastră să o continuăm cât mai mult timp”. Pe parcurs, producătorii de cipuri au dezvoltat noi materiale și structuri (cum ar fi poarta metalică înaltă / k și siliconul încordat) și noi structuri precum FinFET-uri sau, așa cum îi spune Intel, tehnologia Tri-Gate. În acest moment, toată fabricarea logică de 14 nm și 16 nm folosește aceste instrumente împreună cu litografia optică cu modelări multiple - pe scurt, aceasta devine din ce în ce mai dificilă și mai scumpă, dar legea lui Moore continuă.

Recent, Intel și companii precum Samsung și TSMC au început să investească în producția de 10 milimetri și probabil vom începe să vedem primele produse de 10 miliarde în 2017 sau cam așa ceva. Intel a spus că consideră că producția de 7 nm nu numai că s-ar întâmpla, dar va continua să arate o scădere a costurilor pe tranzistor, iar majoritatea cipilor cu care am vorbit sunt convinși că va urma producția de 5 miliarde, deși nu este clar cât de mult aceste noi noduri ar costa sau dacă o cadență de doi ani este încă posibilă sau eficientă. Pentru a merge mai departe, în următorii câțiva ani, va trebui probabil să folosim materiale noi, cum ar fi Silicon Germanium sau ceea ce se numesc compuși III-V; noi structuri, cum ar fi gate-all-around sau tehnologia nanowire; și noi instrumente de litografiere, cum ar fi instrumentele ultraviolete extreme (EUV).

După cum spunea Moore în interviul mai recent, „În 1965 și când mi-am actualizat observația în 1975, nu am prezis când se va termina această tendință. Este un lucru bun pentru că sunt sigur că aș fi fost surprins. Industria a fost fenomenal creativă în continuarea creșterii complexității chips-urilor. Este greu de crezut - cel puțin îmi este greu să cred - că acum vorbim în termeni de miliarde de tranzistoare pe un cip decât 10s, sute sau mii.

„Este o tehnologie care s-a terminat mult mai deschis decât aș fi crezut în 1965 sau 1975. Și nu este încă evident când va ajunge la sfârșit”.

Legea lui Moore a promovat industria tehnologică în ultimii 50 de ani, permițând schimbările uimitoare în electronice și tehnologii conexe pe care le-am văzut în acea perioadă, de la PC-uri la smartphone-uri la comunicații și televizoare digitale. Este greu de prezis ce lucruri noi vor aduce în viitor.

Legea lui Moore la 50 de ani: definirea vitezei schimbării