Video: FR39 Zapriahanie (Septembra 2024)
Táto koncepcia bola hlavným hnacím motorom v našom technologickom svete, pretože sme sa pred 50 rokmi presunuli z integrovaných obvodov, ktoré obsahovali menej ako 50 tranzistorov a rezistorov, na dnešné čipy, kde nové dvojjadrové Core čipy Intel „Broadwell“ pre notebooky majú 1, 9 miliárd tranzistorov a špičkový Xeon čip má 4, 3 miliárd tranzistorov. Videli sme celkom úžasný pokrok a to viedlo k tomu, že máme mobilné telefóny, ktoré majú rovnakú moc ako superpočítače, ešte nedávno.
Mooreov pôvodný článok s názvom „Napínanie viacerých komponentov na integrované obvody“ sa objavil v 35. výročí vydania časopisu Electronics Magazine z 19. apríla 1965. (Dotlač je tu online.) V dokumente Moore poznamenal, že „zložitosť minimálneho komponentu náklady sa zvýšili tempom približne dva za rok, “čo znamená, že počet tranzistorov na čip sa každý rok zdvojnásobil. Bol dokonca graf znázorňujúci, ako by sa to predĺžilo o ďalších 10 rokov.
Aby to zistil, Moore tvrdí, že sa v roku 1959 vrátil k vývoju pôvodných planárnych integrovaných obvodov a na medziprocesových papieroch zaznamenal počet komponentov na čipe v priebehu nasledujúcich štyroch rokov. Všimol si, že „Aha, každý rok sa zdvojnásobuje.“ (Moore rozprával príbeh mnohokrát, a to aj v rozhovore so spoločnosťou PC Magazine z roku 1997 a nedávnom rozhovore s spoločnosťou Intel.)
Nastávajúca biografia Moore naznačuje, že v skutočnosti uvažoval v podobných smeroch pred dvoma rokmi, keď písal staršiu knihu, ale práve elektronický papier zaviedol koncept pravidelného zdvojovania komponentov.
V článku Moore predpovedal, že do roku 1975 „počet komponentov na integrovaný obvod pri minimálnych nákladoch (bude) 65 000“ - je to obrovský nárast, ale ukázalo sa, že je veľmi blízko tomu, čo inžinieri skutočne dosiahli.
V čase pôvodného článku Moore riadil výskum a vývoj vo Fairchild Semiconductor, kde bol jedným zo spoluzakladateľov. On a Robert Noyce opustili Fairchild, aby vytvorili Intel v roku 1968, a spoločnosť bola do značnej miery definovaná svojím záväzkom pravidelne zdvojnásobovať hustotu tranzistorov.
Frázu „Mooreov zákon“ vytvoril profesor Caltech Carver Mead asi 10 rokov po tom, čo sa článok objavil, a uviazol, aj keď sám Moore roky odolával tomuto termínu.
V roku 1975 Moore aktualizoval svoju projekciu na dvojnásobok každé dva roky a počas väčšiny z uplynulých rokov sme videli výrobcov čipov, ktorí sa snažia zasiahnuť túto projekciu. Po celé roky spoločnosť Intel zaviedla nové procesné uzly v pravidelnom dvojročnom režime s kadenciou „tick-tock“, a hoci novšie uzly 14nm a 16nm boli trochu pozadu, koncept naďalej poháňa čipový priemysel. Medzi tieto spoločnosti patrí spoločnosť Intel, polovodičové zlievárne, ktoré vyrábajú čipy pre iné spoločnosti (napríklad Globalfoundries, Samsung a TSMC), a rôzne tvorcovia pamäte (aj keď tvorcovia NAND flash nedávno prešli od pokusu získať viac hustých planárnych čipov k 3D NAND) lupienky).
Je dôležité si uvedomiť, že Mooreov zákon nie je fyzický zákon - namiesto toho je to skôr predpoveď toho, ako rýchlo sa bude odvetvie pohybovať; a cieľ, ktorý sa odvetvie snaží splniť, minúť miliardy dolárov na výskum, vývoj a výrobu nových a čoraz komplexnejších čipov.
Ako dlho bude Mooreov zákon pokračovať? Nikto to nevie. Súčasný generálny riaditeľ spoločnosti Intel Brian Krzanich povedal, že „je našou úlohou udržať to čo najdlhšie.“ Výrobcovia čipov okrem toho vyvinuli nové materiály a štruktúry (ako sú brány s vysokým obsahom kovu / kov a napnutý kremík) a nové štruktúry, ako sú FinFET alebo, ako to nazýva Intel, technológia Tri-Gate. V tomto okamihu celá výroba logiky 14nm a 16nm používa tieto nástroje spolu s optickou litografiou s viacerými vzormi - skrátka je to zložitejšie a drahšie, ale Mooreov zákon pokračuje.
Nedávno spoločnosť Intel a spoločnosti ako Samsung a TSMC začali investovať do výroby 10nm a pravdepodobne začneme vidieť prvé produkty 10nm približne v roku 2017. Intel uviedol, že verí, že výroba za 7nm by sa nielenže udiala, ale aj naďalej by ukazovala pokles nákladov na jeden tranzistor, a väčšina ľudí, s ktorými som hovoril, je presvedčená, že výroba po 5nm bude nasledovať, hoci nie je jasné, koľko náklady na tieto nové uzly by stálo alebo či je dvojmesačná kadencia stále možná alebo efektívna. Aby sme sa pohli vpred, v najbližších rokoch budeme pravdepodobne potrebovať nové materiály, ako napríklad kremík germánium alebo látky, ktoré sa nazývajú zlúčeniny III-V; nové štruktúry, ako napríklad technológia „gate-all-around“ alebo „nanowire“ a nové litografické nástroje, ako sú extrémne ultrafialové (EUV) nástroje.
Ako povedal Moore v nedávnom rozhovore: „V roku 1965, a keď som aktualizoval svoje pozorovanie v roku 1975, som nepredvídal, kedy sa tento trend skončí. Je to dobrá vec, pretože som si istý, že by som bol prekvapený. Odvetvie bolo fenomenálne kreatívne, pokiaľ ide o zvyšovanie zložitosti čipov. Je ťažké uveriť - aspoň je pre mňa ťažké uveriť - že teraz hovoríme o miliardách tranzistorov na čipe, a nie na 10 s, stovkách alebo tisícoch.
„Je to technológia, ktorá bola oveľa otvorenejšia, ako som si myslel v roku 1965 alebo 1975. A zatiaľ nie je zrejmé, kedy dôjde ku koncu.“
Moore's Law za posledných 50 rokov posunul technologický priemysel vpred a umožnil úžasné zmeny v elektronike a súvisiacich technológiách, ktoré sme za toto obdobie videli, od počítačov po smartfóny, komunikácie a digitálne televízory. Je ťažké predpovedať, aké nové veci prinesie v budúcnosti.
