С появлением новых процессоров дебаты вокруг закона Мура начинают разгораться с новой силой. Попробуем разобраться, имеет ли этот закон вычислительной техники право на жизнь?
Intel на презентации своей будущей линейки процессоров Raptor Lake с гордостью заявила, что “закон Мура жив и здоров” под аплодисменты зала. Это произошло всего через неделю после того, как генеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг подтвердил свое убеждение в том, что закон Мура, по сути, мертв. Обе компании не могут быть правы, ведь они противоречат друг другу. Кто же тогда ближе к истине?
Закон Мура: будет ли он выполняться или нет?
Закон Мура назван в честь Гордона Мура, соучредителя Intel и Fairchild Semiconductor. Мур распознал тенденцию в мире вычислительной техники: примерно каждые два года количество транзисторов на чипе удваивалось. Он написал об этой тенденции в 1965 году в статье в журнале Electronics Magazine, однако то, что впоследствии стали называть законом Мура, не было хорошо продуманной гипотезой. Позже Мур в интервью The Economist назвал журнал с этой публикацией “одноразовым”, заявив, что он “слепо экстраполировал” тенденцию, основанную на его опыте.
Для Intel закон Мура представляет собой обоснование ее технологической дорожной карты, которая в настоящее время заканчивается в 2025 году “эрой ангстремов”, когда мы перестанем измерять размеры транзисторов в нанометрах и начнем мерить их в ангстремах (десятая часть нанометра). Эта дорожная карта предполагает, что закон Мура не мертв, и это мнение разделил производитель микросхем TSMC в смелой статье 2014 года, озаглавленной просто “Закон Мура не мертв”.
Однако в настоящее время существует физический предел того, насколько малыми могут быть транзисторы. В 2006 году Мур подсчитал, что пройдет еще 10 или 20 лет, прежде чем его закон достигнет этого предела. “Что касается размера [транзистора], вы можете видеть, что мы приближаемся к размеру атомов, что является фундаментальным барьером, но пройдет два или три поколения, прежде чем мы зайдем так далеко”, - отметил тогда инженер.
Интересно, что даже недавнее предсказание Мура сегодня оправдывается. Размер атома составляет около 0,1 нм (или 1 ангстрем), и дорожная карта Intel, заканчивающаяся в 2025 году, начнет продвигаться к уменьшению размера транзистора до атома. Эта технология развивается, о чем свидетельствуют 2-нм транзистор IBM и заявление TSMC о начале производства 2-нм чипов в 2025 году. Помимо этого, инженерам предстоит разобраться с этой проблемой. В конце концов, это далеко не первое, казалось бы, непреодолимое препятствие, с которым столкнулся Закон Мура.
Но давайте вернемся к Nvidia. Когда на прошлой неделе гендиректор компании заявил прессе, что “Закон Мура мертв”, он говорил об этом с экономической точки зрения. В частности, в качестве оправдания более высоких цен на графические процессоры. Закон Мура относится только к числу транзисторов, удваивающемуся каждые два года. Но директор Nvidia, похоже, имеет в виду Закон Рока (или второй закон Мура), согласно которому стоимость изготовления полупроводниковых чипов удваивается примерно каждые четыре года.
За последние несколько десятилетий эта тенденция была в значительной степени опровергнута, а стоимость строительства нового производственного предприятия снизилась в начале 1990-х годов. Это оставалось верным до тех пор, пока досадная пандемия не всколыхнула цепочки поставок. Теперь производственный партнер Nvidia TSMC повышает цены на свои комплектующие.
Итак, кто же прав в этом споре? Как выясняется, никто. Закон Мура не является законом физики или природы, как и закон Рока. Обе тенденции были признаны инженерами десятилетия назад, и хотя они в значительной степени сохранились, те, кто определил “законы”, также несут ответственность за их выполнение.
В лучшем случае Закон Мура - это внутренний критерий, с которым такие компании, как Intel и Nvidia, могут сверяться при планировании дорожных карт на годы вперед. Однако реальная проблема заключается в том, что к нему часто относятся как к эстафетной палочке, которую руководители могут передавать друг другу для обоснования решения. Они с радостью примут любой аргумент, который лучше подойдет их бизнес-модели. Итак, помните об этом, когда в следующий раз технический директор выйдет на сцену и начнет говорить о Законе Мура.
