Help - Search - Member List - Calendar
Full Version: Закон Мура - 40 лет работает как часы.
CompoWiki Форум > Интернет и Сети > Новости IT и HiTech
abram4
Через пару дней - юбилей Закона Мура.
-------
Мур есть Мур

19 апреля 1965 года в американском журнале Electronics Magazine была опубликована статья тогда мало кому известного химика и предпринимателя, сооснователя компании Fairchild Semiconductor, Гордона Мура. Редакция заказала автору обзор текущего состояния микроэлектронной индустрии и Мур, обрисовав картину в целом, дополнил её подмеченной им интересной зависимостью: число элементов на микрочипах с наименьшей удельной стоимостью удваивается приблизительно каждый год. Сам Мур не придавал своему наблюдению особого значения, считая его весьма грубым, но предположил, что такое положение дел сохранится на протяжении следующих десяти лет. Тогда никто не мог и представить, что вскоре предложенная молодым учёным формулировка будет титулована в его честь и названа законом. По прошествии отпущенных десяти лет, Гордон Мур, выступая уже от имени президента компании Intel, которую они с товарищем основали в конце 60-х, внёс в текст своего наблюдения поправку, увеличив период необходимый для удвоение числа элементов до двух лет. В таком виде закон Мура дошёл до наших дней и с уверенностью смотрит в будущее.

Закон Мура - не закон природы. Это всего лишь удачно подсмотренная зависимость, определяемая возможностями промышленности и конкуренцией. Известно, к примеру, что на доведение серьёзного микроэлектронного проекта до коммерческой стадии обычно требуется от двух до пяти лет. Быстрее не получается по причине сложностей организационных и технических, дольше нельзя по причине того, что соперники могут выпустить аналогичный продукт. В результате микроэлектронная гонка идёт в темпе, приблизительно соответствующему закону Мура. Точность здесь, понятное дело, невелика и это позволяет с успехом применять одну и ту же формулу для различных областей индустрии. К примеру, большинству из вас закон Мура наверняка известен в вариации, предложенной одним из бывших президентов Intel, Дэвидом Хаусом: производительность микропроцессоров удваивается каждые 18 месяцев. Другие формулировки касаются вместимости жёстких дисков, объёма чипов оперативной памяти и т.п. Но вне зависимости от конкретного описания, важность наблюдения Мура и его последователей для производителей чрезвычайна: каждую неделю он диктует необходимость улучшения параметров микроэлектронных продуктов на один процент (больше, плотнее, быстрее, дешевле). Задержка с выводом нового продукта в два месяца (на 10% медленнее, на 10% более громоздкое, на 10% более дорогое) уже может быть фатальной.

Сорок лет прошло с момента публикации закона Мура в оригинальном варианте. Сколько отпущено ему? Версий на этот счёт существует немало, но, пожалуй, самая убедительная основана на оценке размеров элементов микроэлектроники. Если какие-то непредвиденные препятствия существенно не замедлят темпы миниатюризации электронных схем, через двадцать лет индустрия придёт к физическому тупику: габариты транзисторов на микрочипах уменьшатся до нескольких нанометров и здесь микроэлектронные технологии в том виде, в каком мы их знаем, исчерпают свой ресурс. Конечно, за два десятка лет может поменяться очень многое. Блокировать дальнейший рост тактовой частоты и уплотнения элементов может подскочившее тепловыделение чипов. Вычислительная мощь бытовых устройств может превысить потребности среднего пользователя - и тогда закон Мура притормозит фактор спроса. Радикальная смена микроархитектур - а сегодня все производители процессоров нацелились на мультиядерные чипы, причём Intel обещает уже к концу следующего года перевести на мультиядро две трети своих массовых процессоров - сильно повлияет на рост тактовой частоты, вероятно, темпы прироста производительности и, возможно, рост плотности (предположительно, удвоение числа элементов будет замедлено до трёх лет). Но даже после того как на смену кремниевой электронике придут иные технологии, определять темп технической эволюции наверняка будут те же самые конкуренция и промышленный потенциал. Так что не исключено, что закон Мура будет справедлив и после.

Впрочем, для нас с вами, конечных пользователей, потребителей, много важнее другое свойство закона, сформулированного почти полвека назад. Вспомните, Мур говорил не только о дюймах, но и о центах. Каждый год цена на электронные устройства (сравнимых по производительности) падает примерно на треть. Благодаря этому свойству в наших карманах сегодня работают компьютеры с многосотмегагерцовыми "сердцами". А что будет через три, пять, десять лет? Воображение пасует, но почему-то это только радует.

Ежедневная авторская колонка
Автор: Евгений Золотов
Опубликовано 6 апреля 2005 года
-----------------
Оригинал на Компьютерре.
abram4
Половина терагерца
Корпорация IBM и Технологический институт Джорджии (штат в США) создали первую кремниевую микросхему, способную функционировать на частоте 0,5 ТГц или 500 ГГц (500 млрд. тактов в секунду). Такого результата удалось достичь путем охлаждения микросхемы до температуры 4,5 град. Кельвина (-269 С). Согласно результатам компьютерного моделирования, использованные в данной микросхеме кремний-германиевые соединения позволят довести частоту до 1 ТГц, что в 500 раз выше, чем частота микросхем, реально применяемых сейчас в сотовых телефонах. При комнатной температуре, созданная IBM и Технологическим институтом Джорджии, микросхема функционирует на скоростях около 350 ГГц. Исследователи отмечают, что исследования при температурах, близких к абсолютному нулю важны для понимания структуры получающихся кремний-германиевых соединений, что позволяет в дальнейшем модифицировать материал для получения больших частот при комнатной температуре.
-=\SeaWolF/=-
abram4,
Гм гудбай Интел здравствуй ИБМ?
ну если честно мне боьше по душе ИБМ
в качестве производитлей Процессоров и чипсетов нежели Интел Нвидеа и АМД вместе взятые...
abram4
QUOTE(-=SeaWolF/=- @ 24 June 2006 22:20 )
Гм гудбай Интел здравствуй ИБМ?
*


ну, не так уж и "здравствуй" ... давно известная контора, с претензиями crazy.gif
Правда, дизайнеров ихних я бы поганой метлой гнал bad.gif
XSunX
QUOTE(abram4 @ 26 June 2006 01:37 )
ну, не так уж и "здравствуй" ... давно известная контора, с претензиями  crazy.gif
Правда, дизайнеров ихних я бы поганой метлой гнал  bad.gif
*


Которых и за что? crazy.gif
abram4
QUOTE(XSunX @ 03 July 2006 11:41 )
Которых и за что?
*


Когда-то они выпускали компы типа РС crazy.gif такого отвратного внешнего вида ... bad.gif Даже если топором делать моник, он должен был получиться красивее biggrin.gif Да и нынешний их дизайн на мой вкус не самый удачный.
abram4
Ученые предрекли конец закону Мура через 75 лет

Физики подсчитали, что закон Мура не будет действовать постоянно. Тенденция к двукратному увеличению числа транзисторов на чипе каждые два года должна прекратиться через 75 лет. Краткое изложение статьи ученых, опубликованной в журнале Physical Review Letters, приводит портал InsideScience.
Закон Мура был сформулирован в 1965 году одним из основателей компании Intel Гордоном Муром. С тех пор и до настоящего момента закон выполнялся, и, соответственно, росла скорость работы компьютеров. Для того чтобы уместить на одной и той же площади большее число транзисторов, необходимо уменьшать размер каждого из них. Постепенно инженеры приближаются к физическому пределу (транзистор не может быть меньше атома). Теоретически, на смену обычным компьютерам могут прийти квантовые, при помощи которых ученые смогут обойти это ограничение.

Авторы новой работы решили проверить, будет ли развитие квантовых компьютеров также следовать закону Мура. Исследователи определили минимально возможное время, необходимое для выполнения одной вычислительной операции. Далее физики подсчитали, сколько операций сможет выполнять идеальный квантовый компьютер за секунду. Согласно их выводам, это число составляет 10 септиллионов (1х10 в 24-й степени). Преодолеть этот предел не сможет ни один компьютер.

Исследователи полагают, что остановка роста скорости работы компьютеров произойдет через 75 лет. В действительности прогноз может быть еще более пессимистическим, так как квантовые компьютеры пока не созданы. На данный момент ученые не могут решить ряд проблем, связанных с их работой. Кроме того, физикам необходимо "разобраться" с обычными компьютерами. В частности, пока не существует достаточно эффективного способа отводить избыточное тепло, возникающее при работе процессоров. Если эта и другие трудности не будут преодолены, то закон Мура начнет нарушаться задолго до того, как квантовые компьютеры станут реальностью.
abram4
Конец закона Мура приведет к экономическому хаосу
Игорь Крейн

Известный физик, один из создателей теории струн и автор бестселлера "Физика невозможного" Митио Каку (Michio Kaku) спрогнозировал экономический кризис, который будет вызван прекращением действия закона Мура. По его мнению, это произойдёт вскоре после 2020 года, если до того момента не будет найдена технология, альтернативная нынешнему процессу создания микросхем.

Так называемый закон Мура гласит, что число транзисторов в микросхемах удваивается примерно каждые 18 месяцев. Это утверждение, сделанное одним из основателей компании Intel Гордоном Муром, было истинным в течение уже лет пятидесяти.

Однако учёные давно говорят о том, что один из технологических пределов при создании интегральных микросхем скоро будет достигнут. Сам Мур в 2005 году заявил, что через 10-20 лет транзисторы по размерам приблизятся к размерам атомов.

Скоро должна выйти новая книга Митио Каку "Физика будущего", в которой тот, в частности, рассмотрел экономические последствия окончания действия этого закона. Сжатая выдержка из этой книги на днях была опубликована в журнале Salon.

В популярной интерпретации Каку закон Мура означает, что новые компьютерные игры требуют примерно вдвое больше аппаратных ресурсов, чем прошлогодние. Люди привыкли к такому темпу, они как должное воспринимают то, что современный 300-долларовый Sony Playstation по мощности соответствует многомиллионному суперкомпьютеру, который был создан для военных нужд совсем, казалось бы, недавно, в 1997 году.

Однако если мощность компьютеров прекратит увеличиваться нынешними темпами, у людей пропадёт стимул покупать новые компьютеры на каждое Рождество.

"Около 2020 года или чуть позднее темпы, описанные в законе Мура, начнут постепенно затухать, и Кремниевая долина может медленно превратиться в "ржавую зону", если на смену нынешней технологии не будет найдена другая", — говорит Каку.

По его словам, если раньше представители IT-индустрии с пренебрежением относились к предупреждениям учёных о близящемся конце этой геометрической прогрессии, то в последнее время ситуация изменилась. В качестве примера Каку привёл свое выступление двухлетней давности перед несколькими тысячами ведущих инженеров Microsoft - его нападки на закон Мура были встречены понимающими кивками, в то время как в прежние времена аудитория подняла бы его на смех.

В качестве возможных альтернатив кремниевым компьютерам физик называет квантовые, оптические, атомные или биокомпьютеры. Но все эти технологии пока что являются лишь концепциями или прототипами, а не работающей техникой.
abram4
Трёхмерные транзисторы спасут закон Мура
Автор: Олег Нечай

Корпорация Intel наконец-то официально представила одну из самых важных разработок за последнее десятилетие - технологию производства трёхмерных транзисторов Tri-Gate.

В самой Intel новую технологию называют революционной, и для этого есть все основания: впервые создан техпроцесс для серийного производства интегральных микросхем на базе трёхмерных, а не планарных элементов. Исследования в этом направлении велись на протяжении нескольких десятилетий, но только теперь трёхмерная технология стала коммерчески доступной - впервые за пятьдесят лет с начала производства микрочипов.

Опытные образцы транзисторов с трёхмерным затвором были получены в научно-исследовательских лабораториях Intel ещё в 2002 году - именно он считается годом изобретения технологии Tri-Gate. Новую технологию в сочетании с 22-нм техпроцессом планируется внедрить до конца 2011 года и уже на её основе выпускать новые многоядерные процессоры под кодовым названием Ive Bridge.

В чём же заключаются преимущества трёхмерных структур по сравнению с планарными? Прежде всего, они позволяют существенно повысить плотность размещения логических элементов на каждом квадратном миллиметре площади микросхемы. Во-вторых, 3D-транзисторы способны быстрее переключаться, что означает более высокую производительность: в открытом состоянии сопротивление при прохождении электронов минимально, а в закрытом их поток перекрывается практически полностью. Наконец, трёхмерная технология позволяет создавать микросхемы, работающие на низком напряжении и с меньшими токами утечки, что позволяет добиться не только высокой производительности, но и ещё большей энергоэффективности по сравнению с традиционными микрочипами.

По официальной информации, трёхмерные транзисторы Tri-Gate, изготовленные на базе 22-нм техпроцесса и работающие на низком напряжении, обеспечивают до 37% более высокую производительность по сравнению с обычными транзисторами, изготовленными на базе 32-нм технологии. Процессоры с новыми транзисторами могут потреблять менее половины мощности, чем 32-нм чипы с двухмерной структурой, при том же самом уровне производительности. Поэтому такие чипы прекрасно подойдут для карманных устройств, в которых важна не только высокая производительность, но и длительное время автономной работы.

Для портативных устройств особенно важна и миниатюрность, которую также гарантирует новая разработка: по оценкам специалистов корпорации, на площади, равной площади точки в конце этого предложения, можно разместить более шести миллионов транзисторов Tri-Gate, выполненных по 22-нм техпроцессу.

В течение 2011-2012 годов планируется полностью перевести на 22-нм технологический процесс пять крупных фабрик, принадлежащих Intel: D1D и S1C в американском штате Орегон, Fab 32 и Fab 12 в штате Аризона и Fab 28 в Израиле. В Intel говорят о незначительном росте себестоимости выпуска чипов по технологии Tri-Gate по сравнению с обычными планарными микросхемами - он составляет всего порядка 2-3%. Крупномасштабное серийное производство, разумеется, со временем снизит себестоимость до величин ниже текущих, так что с конкурентоспособностью у новых чипов будет всё в порядке.

Любопытно, что в Intel считают переход на трёхмерные транзисторы прекрасной иллюстрацией действия так называемого Закона Мура (напомню, что Гордон Мур был одним из основателей корпорации), который гласит, что число транзисторов на кристалле удваивается каждые два года. С приближением к 22-нм технологической норме многие стали говорить о том, что Закон Мура исчерпал себя, но изобретение трёхмерных структур лишний раз подтвердило его справедливость. По словам самого Мура, «на протяжении многих лет мы осознавали, что степень миниатюризации транзисторов имеет определённые пределы. Преобразование базовой структуры - революционный подход, который позволяет и далее следовать выявленному ранее закону развития технологий».
abram4
Intel надеется ускорить закон Мура вдвое
Автор: Олег Нечай

На состоявшейся 17 мая 2011 года очередной встрече с инвесторами и аналитиками исполнительный директор корпорации Intel Пол Отеллини сообщил о пересмотре планов по выпуску процессоров: приоритетным направлением теперь станут микросхемы для ультрамобильных устройств со сверхнизким энергопотреблением. Конечно, не в ущерб развитию традиционных для компании линеек для персональных компьютеров и серверов, подчеркнул он.

Основой ультрамобильной платформы Intel, как и раньше, будет "система на чипе" Atom, которую ждёт ускоренное развитие. При этом, по словам Отеллини, уже в ближайшие три года на рынке появится множество процессоров Atom для нетбуков, планшетов и смартфонов, а Закон Мура ускорится вдвое: число транзисторов в чипе теперь будет удваиваться не за два, а всего за один год.

Читать далее ...
This is a "lo-fi" version of our main content. To view the full version with more information, formatting and images, please click here.
Invision Power Board © 2001-2019 Invision Power Services, Inc.