50 χρόνια του Νόμου του Moore

Η ψηφιακή τεχνολογία προοδεύει ακάθεκτη!
Η Intel (και όλοι όσοι αγαπάμε την τεχνολογία) γιορτάζει την επέτειο του νόμου που διέπει τη βιομηχανία επεξεργαστών και στην οποία χρωστά η ανθρωπότητα όλα τα οφέλη της ψηφιακής επανάστασης. Με δεδομένο το ενδιαφέρον σου, φίλε συναγωνιστή της ψηφιακής επανάστασης, για την τεχνολογία, παρακάτω θα βρεις μερικά στοιχεία για την επέτειο σχετικά με το νόμο του Moore αλλά και ένα χαρακτηριστικό infographic με αναλογίες της καθημερινής ζωής που φαίνονται απίστευτες αν θα συνέβαιναν με τον ίδιο ρυθμό:

  • Τι ύψος θα μπορούσε να έχει ένας ουρανοξύστης;
  • Πόσο γρήγορα θα φτάναμε στη Νέα Υόρκη;
  • Πόσα χιλιόμετρα θα κάναμε με το αυτοκίνητο με ένα γέμισμα;

Για να δούμε πρώτα τι λέει ο Νόμος του Moore…

rogermoore

 

Όχι, όχι του Roger Moore…

demimoore

 

Όχι ρε παιδιά, όχι της Demi Moore!

gordonmoore

 

AYTOY του Moore, του Gordon Μoore! Το 1965, ο Gordon Moore, συνιδρυτής της Intel, δημοσίευσε μια πρόβλεψη, η οποία κατέδειξε το ρυθμό με τον οποίο θα εκτυλισσόταν η μοντέρνα ψηφιακή επανάσταση. Με προσεκτική μελέτη μιας αναδυόμενης τάσης, ο Moore συμπέρανε ότι το computing θα αυξανόταν δραματικά σε ισχύ και θα μειωνόταν σε κόστος, με εκθετικούς ρυθμούς. Αυτή η διαπίστωση, που έμεινε γνωστή με το όνομα ο Νόμος του Moore, κατέληξε να γίνει ο χρυσός κανόνας του κλάδου των ημιαγωγών και κατ΄ επέκταση όλης της βιομηχανίας ηλεκτρονικών και ένα εφαλτήριο καινοτομίας. Ως συνιδρυτής της Intel, ο Gordon Moore άνοιξε το δρόμο για την εταιρεία, στη δημιουργία ταχύτερων, μικρότερων, πιο προσιτών οικονομικά τρανζίστορ, που βρίσκονται στην «καρδιά» των μοντέρνων εργαλείων και των ηλεκτρονικών παιχνιδιών μας.

 

moore-law-info

Ακόμη και σήμερα, 50 χρόνια μετά, ο αντίκτυπος και τα οφέλη του είναι αισθητά σε πολλούς τομείς:

Οικονομικό Αντίκτυπο: Οι επιδόσεις και το κόστος είναι οι δύο κινητήριοι μοχλοί της τεχνολογικής ανάπτυξης. Καθώς ολοένα και περισσότερα τρανζίστορ χωρούσαν σε μικρότερο χώρο, η υπολογιστική ισχύς αυξανόταν και η ενεργειακή αποδοτικότητα βελτιωνόταν, με μικρότερο κόστος για τον τελικό χρήστη. Αυτή η εξέλιξη, όχι μόνο προήγαγε τις υφιστάμενες βιομηχανίες και αύξησε την παραγωγικότητα, αλλά έχει αναδείξει εντελώς νέους κλάδους, τροφοδοτούμενους από το ισχυρό και οικονομικά προσιτό computing.

Τεχνολογικό Αντίκτυπο: Η επισήμανση του Moore μεταμόρφωσε το computing από μια εξεζητημένη και δαπανηρή δραστηριότητα σε μια καθολική και προσιτή αναγκαιότητα. Όλη η μοντέρνα υπολογιστική τεχνολογία που γνωρίζουμε και απολαμβάνουμε σήμερα, ξεπήδησε από τα θεμέλια που έθεσε ο Νόμος του Moore. Από το Internet, τα social media και τα μοντέρνα data analytics, όλες αυτές οι καινοτομίες προέρχονται απευθείας από τον Moore και τα ευρήματά του.

Κοινωνικό Αντίκτυπο: Οι οικονομικά προσιτοί και αναρίθμητοι υπολογιστές που μας περιστοιχίζουν, αλλάζουν τον τρόπο που δουλεύουμε, παίζουμε και επικοινωνούμε. Η θεμελιώδης δύναμη του Nόμου του Moore έχει οδηγήσει σε ανακαλύψεις στις σύγχρονες πόλεις, στις συγκοινωνίες, την υγεία, την εκπαίδευση, και την παραγωγή ενέργειας. Μάλιστα, είναι πολύ δυσκολο να φανταστούμε πως θα ήταν ο σύγχρονος κόσμος χωρίς τον Νόμο του Moore.

Καθώς προχωρούμε στο μέλλον, ο Νόμος του Moore και οι καινοτομίες που απορρέουν από αυτόν, οδηγούν στην ενσωμάτωση των υπολογιστών στην καθημερινότητά μας. Αυτό το όραμα ενός μέλλοντος για πάντα ενισχυμένου και δικτυωμένου, φέρνει μαζί του προκλήσεις αλλά και οφέλη. Η ιδιωτικότητα και η ασφάλεια γίνονται επιτακτικά και ολοένα πιο σημαντικά αιτήματα. Αλλά τα οφέλη μιας ακόμη ευφυέστερης, καθολικής υπολογιστικής τεχνολογίας, η οποία θα είναι σε θέση να μαθαίνει και να προβλέπει τις ανάγκες μας, μπορούν να μας διατηρούν υγιέστερους, ασφαλέστερους και πιο παραγωγικούς μακροπρόθεσμα.

Ο Νόμος του Moore σήμερα

Moore's Law

Αν θέλουμε να είμαστε ακριβείς, ο Νόμος του Moore, έχει μεταλλαχθεί, αν και το γενικό του πνεύμα συνεχίζει να ισχύει, αλλάζοντας σε εσωτερικό νόημα, προκειμένου να αντικατοπτρίσει τις αντικειμενικές συνθήκες που διαμορφώνονται στη βιομηχανία. Συγκεκριμένα, στην αρχή ο Moore είχε διατυπώσει την άποψη ότι ο αριθμός των τρανζίστορ θα διπλασιάζεται κάθε χρόνο, ενώ στη συνέχεια, ο Dave House, μια άλλη θρυλική μορφή της Intel, επαναδιατύπωσε το “Νόμο”, λέγοντας ότι η υπολογιστική ισχύς διπλασιάζεται κάθε 18 μήνες.

Στη συνέχεια, και ειδικότερα από την εποχή της μετάβασης από την οικογένεια Pentium, στους επεξεργαστές Core, ο Νόμος του Moore, συνέχισε να ισχύει, αλλά στην εξίσωση μπήκε και η διάσταση την ενεργειακής αποδοτικότητας, καθώς η υπολογιστική ισχύς, ναι μεν εξαρτάται σε τεράστιο βαθμό από τον αριθμό των τρανζίστορ, αλλά ο ταχύτερος χρονισμός του chip έπαψε να είναι το ζητούμενο και, νέες τεχνικές οδήγησαν στην επίτευξη συγκεκριμένων επιπέδων υπολογιστικής ισχύος με πολύ λιγότερες ανάγκες ηλεκτροδότησης.

Για αυτό μπορεί σήμερα να χρησιμοποιούμε ακόμη παλιότερους υπολογιστές, οι οποίοι ανταποκρίνονται μια χαρά στις απλές καθημερινές μας ανάγκες, αλλά ταυτόχρονα έχουμε στα χέρια μας πανίσχυρα smartphones και tablets, τα οποία είναι εξίσου ισχυρά με παλιότερα PCs, καταναλώνοντας απειροελάχιστο ρεύμα, σε σύγκριση με τα παλιότερα μηχανήματα. Είναι προφανέστατο ότι, τουλάχιστον τα 5 τελευταία χρόνια, η Intel έπαψε να ρίχνει το βάρος της στην αύξηση της υπολογιστικής ισχύος, αλλά στην ενεργειακή αποδοτικότητα των επεξεργαστών της. Άλλωστε δεν έχει και νόημα πλέον από εμπορικής πλευράς, γιατί η αγορά έχει αλλάξει και η μεγάλη μάζα του κόσμου αρκείται σε σχετικά καλά επίπεδα υπολογιστικής ισχύος, ρίχνοντας το βάρος στη φορητότητα και την ενεργειακή αυτονομία.

Κοιτώντας προς το μέλλον

Moore's Law Future

Ο Νόμος του Moore, με την έννοια της φρενήρους προόδου στο χώρο των μικροηλεκτρονικών, συνεχίζει να ισχύει χάρη σε νέες τεχνικές μεθόδους κατασκευής. Φέτος εμφανίζονται οι πρώτοι επεξεργαστές 14nm και ο Νόμος του Moore θα συνεχίσει να υφίσταται τουλάχιστον μέχρι να φτάσουμε το όριο των 7 νανομέτρων, εκεί που τα κβαντικά φαινόμενα καθιστούν επιβεβλημένη την ριζική αλλαγή των υλικών και των μεθόδων που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή chips.

Ήδη οι εταιρείες που βρίσκονται στην αιχμή της τεχνολογίας κατασκευής chips, δηλαδή Intel, IBM, Samsung και TSMC, βρίσκονται σε συνεννόηση και μοιράζονται πολλά από τα ευρήματα των ερευνών τους, γιατί γνωρίζουν ότι τα πράγματα δυσκολεύουν πάρα πολύ, μόλις κατεβούμε από τα 10 νανόμετρα. Αν και το βασικό όπλο στα χέρια τους είναι η 3D διαστρωμάτωση των ημιαγωγών, κάτι που έφερε στο προσκήνιο η Intel το 2011 με τα Tri-gate transistors των 22nm, σύντομα θα χρειαστεί να καταφύγουν σε άλλες “εξωτικές” μεθόδους, όπως οι ημιαγωγοί III-V, η λιθογραφία EUV, τα chips νανοσωληνίσκων άνθρακα, η χρήση γραφενίου και η εισαγωγή των spintronics. Πάντως, σήμερα, βασικό εργαλείο είναι το 3D stacking, το οποίο επινόησε η Intel, και το οποίο σημειώνει εξαιρετική επιτυχία, ειδικά στα chips των smartphones, tablets, αλλά έχει οδηγήσει και σε εκρηκτική πρόοδο το flash storage, με έξοχα παραδείγματα τους σκληρούς SSD.

Info

Δυστυχώς εμείς οι “κοινοί” θνητοί, πολύ δύσκολα μπορούμε να παρακολουθήσουμε τις τεχνικές λεπτομέρειες όλων αυτών των ανακαλύψεων. Όποιος έχει το απαραίτητο υπόβαθρο, μπορεί να ρίξει μια ματιά σε αυτό εδώ το άρθρο, το οποίο ασχολείται με τα νέα υλικά ημιαγωγών και τις τεχνικές που θα ακολουθήσει η Intel, έτσι ώστε να έχει έτοιμους επεξεργαστές 10nm μέσα στο 2016.

Από το 2001, ο διάσημος (...) συντάκτης τεχνολογίας Λάμπρος Γεωργογάλας καταπολεμά τον σκοταδισμό και την ημιμάθεια, διδάσκοντας στους Έλληνες συμπατριώτες του τα μυστικά της υψηλής τεχνολογίας. Κατόπιν βάναυσης απαγωγής από εξωγήινους, και ηρωϊκής απόδρασης, αισιοδοξεί πως θα γίνει κυρίαρχος του σύμπαντος.