19 апреля одно из самых недооценённых правил в истории отметило день рождения. Закон Мура, пророческое наблюдение из статьи в Electronics Magazine от со-основателя компании Intel Гордона Мура, который стал основополагающим принципом развития технологий.
7 интересных фактов о Законе Мура
1. Это наблюдение, а не закон. Законы не меняются. Наблюдения могут меняться. Классическое определение закона Мура гласит, что число транзисторов на чипе удваивается каждые два года. С 1965 по 1975 год их число удваивалось каждый год. Примерно с 2008 года темп замедлился от 2,5 до 3 лет. Никогда темпы не составляли раз в 18 месяцев, хотя это самая известная версия. Так что к долговечности закона добавляется гибкость. Сам Мур не называл его законом.
«Закон Мура стали применять ко всему, что растёт в геометрической прогрессии, и я рад иметь к этому отношение», пошутил Мур однажды.
2. Всё зависит от него. Венчурные капиталисты не вкладывают средства в ведущие полупроводниковые компании, начинающие предприниматели мечтают о запуске сайтов, а Apple стала одной из самых ценных компаний в мире технологий, продавая устройства как роскошь. Полупроводники примерно так же «круты», как вакуумные трубки, на замену которым они пришли. Но без работы, выполненный в неприметных бежевых зданиях, мы бы не имели современных технологий. Если мы до сих пор использовали технологию времён начала Технологической революции, iPhone сейчас был бы размером с пароход. Сотовые вышки соперничали бы в размерах с монументом Вашингтона, а датацентры Google потребляли бы столько же энергии, сколько весь Манхэттен.
На протяжении многих лет люди утверждали, что развитие транзисторов неважно. Ряд статей в 2003 году за авторством Марка Андреессена и Эрика Шмидта говорили о том, что аппаратное обеспечение даёт более высокую производительность, чем необходимо. Всего через несколько месяцев Wi-Fi стал глобальный сенсацией, и появились Facebook и YouTube.
Дайте людям дешёвые транзисторы и они найдут способ использовать их.
3. Почему закон работает? Потому что сокращаются размеры. Количество транзисторов удваивается в значительной степени потому, что менеджеры могут заставить инженеров уменьшать их в постоянном темпе. Уменьшая транзисторы, вы сокращаете расстояние для пробега электронов. Это, в свою очередь, повышает производительность. Более высокопроизводительные небольшие чипы могут быть получены из пластины тех же размеров, нежели более старые, сложные и медленные. Это означает, что при одних и те же основных капитальных затратах можно получать дополнительную прибыль.
Том Ли из Стэнфорда отметил, что полупроводниковая промышленность остается практически неизменной: она выпускает чипов на примерно 300 млрд. долларов в год, которые могли бы покрыть площадь около 300 акров. Однако стоимость этих чипов растёт астрономически.
В большинстве отраслей промышленности это не так. Если пекарня решила сократить количество теста в каждом печенье, его вкус не станет лучше и доходы не вырастут вдвое. Печенье просто станет меньше.
4. Промышленный оптимизм. Один из самых недооцененных аспектов закона Мура: несмотря на высокие затраты и технические проблемы, технология неизменно становится лучшей и более безопасной инвестицией, нежели практически всё остальные, потому что будущее в определённой степени является предсказуемым. Инвестирование миллиардов в новые фабрики или энергоэффективные центры обработки данных влечёт за собой риск, но гораздо меньший, чем бурение нефти в Арктике.
5. Компании следуют закону Мура не потому что хотят, а потому что должны. Риск всё же имеется. Почему производители процессоров не остановятся или замедлятся? Потому что их обойдут конкуренты.
6. Мур тоже ошибался. Он как-то предсказал, что кремниевые пластины, из которых делаются чипы, будут 56 дюймов и более в диаметре к 2005 году и продолжат расти. На самом деле сейчас их размер составляет 450 миллиметров или около 18 дюймов. Увеличение пластин оказалась более сложной и дорогостоящей задачей, чем ожидалось. Через пять лет после публикации Мур написал другую часть предсказаний будущего электроники, согласно которой компания Ovonics сможет изменить рынок памяти к концу десятилетия. Спустя 45 лет и миллиарды вложенных долларов вклад Ovonics оказался почти незаметным.
7. Когда закон Мура прекратит работать? У миниатюризации есть пределы. Исследователи говорят, что мы можем упереться в физические пределы сокращения размеров транзисторов к 2021 году. После этого придётся начинать расщеплять атомы. Но значит ли это, что технологическая промышленность тоже упрётся в стену? Ни за что. Ведущие производители чипов начинают выпускать процессоры с трёхмерными транзисторами. Вместо уменьшения расстояния между транзисторами они укладываются поверх друг друга. Выход для движения вперёд ищется постоянно.