50 лет Закону Мура: превзойти достигнутое Intel Edu Admin's blog / 20.04.2015 За три года до того, как стать одним из основателей Intel, Гордон Мур сделал наблюдение, согласно которому транзисторы, основополагающие компоненты микропроцессоров и эпохи цифровых технологий в целом, будут в геометрической прогрессии уменьшаться в стоимости и увеличиваться в производительности. Тогда, в 1965 г., он не знал, что он предложил миру принципиально новую идею, которая позже получит название «закон Мура» и ляжет в основу коренных изменений в технологиях на протяжении, как минимум, на 50 лет. Из интервью Intel с Гордоном Муром: Как вы пришли к выводу о том, что количество транзисторов в одной микросхеме будет увеличиваться в два раза каждые два года? Это была догадка или результат наблюдений?— В начале 60-х годов XX в. мы разрабатывали полупроводниковую технологию для ее последующего промышленного применения. С теми инструментами, которые были тогда в нашем распоряжении, это было очень сложно. Я занимал пост директора по исследованиям и разработкам в компании Fairchild Semiconductor, руководил процессом оптимизации технологии. Ко мне обратилась редакция журнала Electronics Magazine с просьбой подготовить статью для их 35-го ежегодного издания, в которой нужно было рассказать о том, что произойдет в полупроводниковой отрасли в ближайшие 10 лет. Поэтому я решил проанализировать достигнутое. Я взял несколько микросхем и обратил внимание на то, что сначала мы устанавливали на них по одному транзистору, затем — по восемь, а в самых новых — в два раза больше, то есть 16. В лаборатории мы работали над созданием микросхем с 30-ю элементами и рассматривали возможность установки в 2 раза большего количества транзисторов. Я пришел к выводу, что каждый год мы увеличивали количество элементов в 2 раза. Поэтому я сделал смелое предположение и сказал о том, что мы будем продолжать увеличивать количество элементов в 2 раза каждый год и перейдем от 60 элементов к 60 тыс. в течение 10 лет.Я хотел донести до общественности мысль о том, что именно так будет развиваться микроэлектронная промышленность и это окажет положительный экономический эффект. Хотя в то время поводов для оптимизма было мало: первые интегральные микросхемы стоили дороже отдельных корпусных компонентов для сборки аналогичных схем. Нужно было рассказать о том, что мы обладаем технологией, которая позволит серьезно удешевить микроэлектронику. Я полагал, что эта просто временная тенденция отрасли. На деле же она оказалась гораздо более стойкой, чем я мог предположить. Один из моих коллег — кажется, Карвер Мид, профессор Калифорнийского Технологического института — назвал описанную тенденцию законом Мура.— Могли ли вы предположить 50 лет назад, что ваше наблюдение останется актуальным так долго? Это ведь не закон природы, а правило, являющееся результатом наблюдений. Значит, нет гарантий, что оно продолжит действовать в будущем.— В 1965 г. и позднее, в 1975 г., когда я уточнил свое наблюдение, я не думал о том, когда закон перестанет действовать. Современная отрасль находит все новые и новые способы для того, чтобы делать микросхемы все более сложными. Сегодня мне трудно поверить, что речь идет уже о миллиардах, а не о десятках, сотнях или тысячах транзисторов в корпусе одной микросхемы. Закон оказался более живучим, чем я мог предположить в 1965 г. или 1975 г., и пока трудно сказать, когда его действие закончится.Вначале закон использовался просто как иллюстрация техпроцесса. Но постепенно его стали воспринимать как определяющую тенденцию промышленности, как правило для измерения прогресса. Сейчас он лежит в основе развития полупроводниковой отрасли.— Вы принимали участие в разработке современных компьютерных технологий с самого их зарождения. Какие разработки и устройства впечатлили вас больше всего?— Пожалуй, сильнее всего меня удивила эволюция сети Интернет и то место, которое она заняла в жизни людей всего мира. Мы знали, что компьютеры делают полезные вещи, что это будет развиваться, но я не осознавал, что они станут важнейшими составляющими глобальной коммуникационной среды. Мне трудно назвать другую, столь же выдающуюся инновацию. АВТОМОБИЛИ Если бы эффективность автомобильного топлива увеличивалась по законам Мура, то люди могли бы ездить всю жизнь без дозаправки. При сохранении скорости, с которой уменьшаются размеры транзисторов, ваш автомобиль сейчас был бы размером с муравья. Вы могли бы хранить в кармане рубашки целую кучу запасных шин. СТРОИТЕЛЬСТВО Если бы небоскребы падали в цене со скоростью, установленной законом Мура, люди могли бы купить себе по небоскребу по цене, ниже стоимости персонального компьютера сегодня. А если бы небоскребы росли в высоту со скоростью закона Мура, то сейчас они бы были в 35 раз выше горы Эверест. Если бы стоимость домов уменьшалась со скоростью уменьшения размеров транзисторов, человек мог бы купить дом по цене одной конфетки! АВИАПУТЕШЕСТВИЯ И КОСМИЧЕСКИЕ ПРОГРАММЫ Стоимость космической программы «Аполлон» по высадке людей на Луне составляла $25 млрд. Если бы цена снижалась со скоростью закона Мура, сейчас стоимость программы была бы сопоставима со стоимостью небольшого частного самолета. Полет на Луну в 1969 г. занял 3 дня. Если бы положения закона Мура можно было бы применить к космическому путешествию, то оно заняло бы 1 минуту. Перелет из Новой Зеландии в Нью-Йорк завершался бы за то время, которое требуется вам застегнуть ремень безопасности в самолете. Многие устройства, которые люди используют ежедневно, созданы на базе микропроцессоров, в основе которых лежат транзисторы. Эти устройства значительно уменьшились в цене и увеличились в производительности и энергоэффективности, благодаря закону Мура, и стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Телефоны и часы стали «умными», а автомобили теперь оснащаются компьютерами. Если бы телефон Intel на базе платформы Android был создан с использованием технологии 1971 г., микропроцессор телефона был бы размером с 1 парковочное место. По сравнению с первым микропроцессором Intel, Intel® 4004, современные 14-нанометровые процессоры обеспечивают в 3500 раз более высокую производительность, в 90000 более высокую эффективность и стоят 1/ 60000 стоимости первого микропроцессора. Закон Мура не является законом природы. Он сохраняет свою актуальность, благодаря целой армии людей, которые развивают фундаментальные законы физики. Первые полупроводниковые транзисторы были размером с ластик на конце карандаша. Благодаря закону Мура, более 6 миллионов современных транзисторов (Tri-Gate) можно разместить на точке в конце предложения. Современные транзисторы невидимы для невооруженного глаза. Для того, чтобы увидеть один транзистор, нужно увеличить чип до размера дома. Сегодня всеобъемлющий дух инноваций, вызванный законом Мура, продолжает трансформировать не только технологии, но и сам мир. Юные энтузиасты, изобретатели, ученые, врачи и многие другие продолжают удивлять мир своими идеями. Закон Мура прогресс развитие технологии