Video: North American NA-50 , P-64 (Listopad 2024)
Tato koncepce byla v našem technologickém světě hlavním hnacím motorem, protože jsme se před 50 lety přesunuli z integrovaných obvodů, které obsahovaly méně než 50 tranzistorů a rezistorů, na dnešní čipy, kde nové dvoujádrové základní čipy Intel „Broadwell“ pro notebooky mají 1, 9 miliardy tranzistorů a špičkový čip Xeon má 4, 3 miliardy tranzistorů. Viděli jsme docela úžasný pokrok a to vedlo k tomu, že máme mobilní telefony, které mají ekvivalentní sílu superpočítačů ještě před nedávnem.
Mooreův původní článek s názvem „Napěchování více součástí na integrované obvody“ se objevil v 35. výročí vydání časopisu Electronics Magazine ze dne 19. dubna 1965. (Dotisk je zde online.) V článku Moore poznamenal, že „složitost minimálních komponent náklady se zvýšily rychlostí zhruba dvou za rok, “což znamená, že počet tranzistorů na čip se každý rok zdvojnásobil. Existoval dokonce graf ukazující, jak by se to prodloužilo o dalších 10 let.
Aby to zjistil, Moore říká, že se vrátil k vývoji počátečních rovinných integrovaných obvodů v roce 1959, a vykreslil počet komponentů na čipu během následujících čtyř let na semi-log papíru. Všiml si, že „Aha, každý rok se zdvojnásobuje.“ (Moore vyprávěl příběh mnohokrát, včetně rozhovoru se mnou pro PC Magazine z roku 1997 a nedávného rozhovoru s Intel.)
Nastávající biografie Moore naznačuje, že vlastně přemýšlel v podobných liniích o dva roky dříve, když psal dřívější článek, ale právě elektronický papír představil koncept pravidelného zdvojování komponent.
V tomto článku Moore předpověděl, že do roku 1975 „bude počet komponent na integrovaný obvod při minimálních nákladech (by) 65 000“ - obrovský nárůst, ale ten, který se ukázal být velmi blízko tomu, čeho inženýři skutečně dosáhli.
V době původního článku Moore řídil výzkum a vývoj ve Fairchild Semiconductor, kde byl jedním ze spoluzakladatelů. On a Robert Noyce opustili Fairchild, aby vytvořili Intel v roce 1968, a společnost byla do značné míry definována svým závazkem pravidelně zdvojnásobovat hustotu tranzistoru.
Frázi „Mooreův zákon“ vytvořil profesor Caltech Carver Mead asi 10 let poté, co se článek objevil, a to se zaseklo, i když sám Moore roky odolával tomuto termínu.
V roce 1975 Moore aktualizoval svou projekci na zdvojnásobení každé dva roky a po většinu z uplynulých let jsme viděli výrobci čipů, kteří se snaží tuto projekci zasáhnout. Po celá léta společnost Intel zaváděla nové procesní uzly v pravidelném dvouletém plánu s kadencí „tick-tock“, ai když novější uzly 14nm a 16nm byly trochu pozadu, koncept pokračuje v řízení čipového průmyslu. Mezi tyto společnosti patří Intel, polovodičové slévárny, které vyrábějí čipy pro jiné společnosti (například Globalfoundries, Samsung a TSMC), a různí výrobci paměti (ačkoli flash tvůrci NAND se nedávno přesunuli ze snahy získat více hustých planárních čipů do 3D NAND bramborové hranolky).
Je důležité si uvědomit, že Mooreův zákon není fyzický zákon - místo toho je to spíše predikce toho, jak rychle se bude průmysl pohybovat; a cíl, který se průmysl snaží splnit, utratit miliardy dolarů na výzkum, design a výrobu nových a stále složitějších čipů.
Jak dlouho bude Mooreův zákon pokračovat? Nikdo to neví. Současný generální ředitel společnosti Intel Brian Krzanich prohlásil, že „je naší prací, abychom to udrželi co nejdéle.“ Výrobci čipů společně vyvinuli nové materiály a struktury (jako jsou brány typu high-k / metal a napjatý křemík) a nové struktury, jako jsou FinFET nebo, jak to říká společnost Intel, technologie Tri-Gate. V tomto okamžiku veškerá výroba logiky 14nm a 16nm používá tyto nástroje spolu s optickou litografií s více vzorováním - zkrátka je to obtížnější a dražší, ale Mooreův zákon pokračuje.
Nedávno Intel a společnosti jako Samsung a TSMC začaly investovat do 10nm výroby a pravděpodobně začneme vidět první 10nm produkty přibližně v roce 2017. Intel uvedl, že věří, že by výroba 7nm nastala nejen, ale i nadále by ukazovala pokles nákladů na tranzistor, a většina lidí z čipu, se kterými jsem hovořil, je přesvědčena, že výroba po 5nm bude následovat, i když není jasné, kolik tyto nové uzly by stály nebo zda by dvouletá kadence byla stále možná nebo efektivní. Abychom se posunuli vpřed, v příštích několika letech budeme pravděpodobně potřebovat nové materiály, jako je Silicon Germanium nebo tzv. Sloučeniny III-V; nové struktury, jako je brána všude kolem nebo technologie nanowire; a nové litografické nástroje, jako jsou extrémní ultrafialové (EUV) nástroje.
Jak řekl Moore v nedávnějším rozhovoru: „V roce 1965, a když jsem aktualizoval své pozorování v roce 1975, jsem nepředpovídal, kdy se tento trend skončí. Je to dobrá věc, protože jsem si jist, že bych byl překvapen. Průmysl byl fenomenálně kreativní v pokračování ve zvyšování složitosti čipů. Je těžké uvěřit - alespoň je pro mě těžké uvěřit - že nyní mluvíme o miliardách tranzistorů na čipu spíše než o 10 s, stovkách nebo tisících.
"Je to technologie, která byla mnohem otevřenější, než jsem si myslel v roce 1965 nebo 1975. A ještě není zřejmé, kdy to skončí."
Moore's Law za posledních 50 let posunul technologický průmysl vpřed a umožnil úžasné změny v elektronice a souvisejících technologiích, které jsme v tomto období viděli, od počítačů přes smartphony až po komunikaci a digitální televizory. Je těžké předvídat, jaké nové věci přinese v budoucnosti.
