Alle Windows-Problemen En Andere Programma'S Oplossen

De wet van Moore op 50: het verleden en de toekomst

Als je de nieuwste smartwatch omdoet of naar een iPhone lonkt, denk je waarschijnlijk niet aan de wet van Moore, die al 50 jaar wordt gebruikt als blauwdruk om computers kleiner, goedkoper en sneller te maken.

Zonder de wet van Moore is het heel goed mogelijk dat nieuwe typen computers zoals Microsoft's HoloLens, een holografische wearable waarmee gebruikers kunnen communiceren met zwevende afbeeldingen, niet zouden zijn ontwikkeld. Decennialang is de wet van Moore een leidende ster geweest voor de ontwikkeling van moderne elektronica, hoewel de relevantie ervan de laatste jaren onderwerp van discussie is geweest.



bekijk dowload

De wet van Moore is geen wetenschappelijke theorie, maar een reeks observaties en voorspellingen van Intel-medeoprichter Gordon Moore in een artikel [ Klik hier om te downloaden ] voor het eerst gepubliceerd in Electronics Magazine op 19 april 1965, die vervolgens werden gewijzigd. Zijn kernvoorspelling stelt dat de dichtheid van transistors, of het aantal transistors op een bepaald matrijsgebied, elke twee jaar zou verdubbelen, wat leidt tot een verdubbeling van de prestaties. Vrij vertaald betekent dit dat u in 18 tot 24 maanden een computer kunt kopen die aanzienlijk sneller is dan wat u nu heeft met hetzelfde geldbedrag.



De tech-industrie oorspronkelijk geïnterpreteerd dit betekent dat het maken van chips goedkoper zou worden met schaalvergroting: naarmate de transistordichtheid verdubbelt, krimpen chips in omvang, versnelt de verwerking en nemen de kosten per processor af. De afgelopen vijf decennia heeft de technische wereld productplannen en productiestrategieën gebaseerd op dit concept, wat heeft geleid tot kleinere, goedkopere en snellere apparaten.

Door de vooruitgang in de productie zijn chips ook energiezuiniger geworden, waardoor de batterij langer meegaat.



Zonder de wet van Moore 'denk ik niet dat we een smartphone in de palm van onze hand zouden kunnen hebben', zegt Randhir Thakur, executive vice president en general manager van de Silicon Systems Group bij Applied Materials.

Maar ingenieurs hebben voorspeld dat de wet van Moore in het komende decennium zal sterven vanwege fysieke en economische uitdagingen. Conventionele computers kunnen worden vervangen door kwantumcomputers en systemen met hersenachtige of neurale chips, die anders werken dan de huidige processors. Silicium kan ook worden vervangen door chips die zijn gemaakt met nieuwe materialen, zoals grafeen of koolstofnanobuisjes.

Intel paste de observaties van Moore eerst toe op geheugenproducten, met als voordeel lagere kosten per bit. Daarna paste het de wet van Moore toe op geïntegreerde schakelingen, en Intel's eerste chip in 1971, de 4004, had 2.300 transistors. De nieuwste chips van Intel hebben miljarden transistors, zijn 3.500 keer sneller en 90.000 keer energiezuiniger.



Sindsdien is de wet van Moore flexibel genoeg om zich aan te passen aan veranderingen in de informatica. Het was de kracht achter de computerprestaties in de jaren negentig en het verlagen van het stroomverbruik in het afgelopen decennium, zei Mark Bohr, senior fellow bij Intel.

'Het soort prestaties dat we 15 jaar geleden op desktops hadden, wordt geëvenaard door laptops en smartphones in onze hand', zei Bohr.

De wet van Moore wordt gebruikt als leidend principe bij de ontwikkeling van wearables, Internet of Things-apparaten en zelfs robots die objecten kunnen herkennen en beslissingen kunnen nemen. Het heeft ook invloed op een breed scala aan producten, zoals auto's, gezondheidsapparatuur en huishoudelijke apparaten, die meer afhankelijk zijn van geïntegreerde schakelingen voor functionaliteit, zei Bohr.

Intel

Intel innovaties in productie, Moore's Law presentatie.

Maar ingenieurs zijn het erover eens dat de wet van Moore op zijn laatste benen zou kunnen lopen als chips naar atomaire schaal schalen, en zelfs Intel heeft het moeilijk om gelijke tred te houden. Gordon Moore heeft de wet van Moore de afgelopen 50 jaar opnieuw bekeken en heeft herhaaldelijk twijfels geuit over de levensduur ervan. in een recente interview met IEEE Spectrum zei Moore dat het 'steeds moeilijker' werd om bij te blijven.

Intel's innovaties hebben ervoor gezorgd dat de wet van Moore blijft voortslepen, met als meest recente technologische vooruitgang FinFET, waarin transistors op elkaar worden geplaatst, zodat meer functies op chips kunnen worden verpakt. Intel heeft miljarden dollars uitgegeven aan het opzetten van nieuwe fabrieken, en innovaties zoals strained silicon, high-k metal gate en FinFET hebben ertoe bijgedragen dat de wet van Moore een lang leven heeft gelaten.

'Omdat Intel er hard aan werkt, komen er elke dag nieuwe, computervretende toepassingen bij', zegt Xian-He Sun, hoogleraar computerwetenschappen aan het Illinois Institute of Technology in Chicago.

gegevens overzetten van de ene mac naar de andere

Maar het wordt steeds moeilijker om steeds meer features op steeds kleinere chips te etsen, die steeds vatbaarder zijn voor een breed scala aan fouten en defecten. Er is meer aandacht nodig bij het ontwerpen en maken van chips en er moeten extra processen en personeel worden ingezet om fouten te voorkomen.

Bovendien, met het lopende onderzoek naar nieuwe materialen en technologieën, kan silicium op zijn retour zijn, een verandering die de wet van Moore fundamenteel zou kunnen veranderen. Er is veel belangstelling voor een familie van zogenaamde III-V-materialen -- verbindingen gebaseerd op elementen uit de derde en vijfde kolom van de periodieke kaart -- zoals galliumarsenide of indium galliumarsenide.

'De wet van Moore verandert in iets dat over nieuwe materialen gaat', zegt Alex Lidow, een veteraan in de halfgeleiderindustrie en CEO van Efficient Power Conversion (EPC).

EPC maakt een mogelijke vervanging van silicium, galliumnitride (GAN), dat een betere geleider van elektronen is, waardoor het prestatie- en energie-efficiëntievoordelen heeft ten opzichte van silicium, zei Lidow. GAN wordt al gebruikt voor stroomconversie en draadloze communicatie en zou ooit zijn weg naar digitale chips kunnen vinden, hoewel Lidow geen tijdlijn kon geven.

'Voor het eerst in 60 jaar zijn er geldige kandidaten waar het gaat om superieur materiaal in plaats van kleinere kenmerken,' zei Lidow.

De economie van het maken van kleinere en snellere chips tuimelt ook. Het wordt duurder om geavanceerde fabrieken te maken, en het rendement op het maken van die chips neemt af. Belangrijke tools zoals EUV (extreem ultraviolet) lithografie, die circuitpatronen op substraten overbrengt, zouden het mogelijk maken om chips te verkleinen tot nog kleinere afmetingen, maar zijn nog niet beschikbaar.

'De halfgeleider heeft altijd voor uitdagingen gestaan, namelijk verkeersdrempels. Nu lopen we tegen een muur aan', zegt Jim McGregor, hoofdanalist bij Tirias Research.

schakel zoeken op internet Windows 10 uit

Deskundigen kunnen niet voorspellen waar de wet van Moore over jaren zal zijn, maar het zal uiteindelijk vallen als de fysica en economie van het maken van kleinere chips niet langer praktisch zinvol zijn. Desalniettemin zal de erfenis van de wet van Moore voortleven als een model om de prijs van componenten te verlagen, wat leidt tot goedkopere apparaten en computers, zei McGregor.

Moore's artikel uit 1965 luidde een tijdperk in van steeds grotere technologische veranderingen. 'We hebben servers ter grootte van een kamer teruggebracht tot een mobiele chip. Het is verbazingwekkend wat we in die tijd hebben gedaan', zei McGregor.