Lögmál Moore
Hvað er lögmál Moore?
Lögmál Moores vísar til þeirrar skynjunar Gordon Moore að fjöldi smára á örflögu tvöfaldist á tveggja ára fresti, þó kostnaður við tölvur sé helmingi minni. Lög Moores segir að við getum búist við að hraði og getu tölvunnar okkar aukist á nokkurra ára fresti og við munum borga minna fyrir þær. Önnur kenning lögmáls Moores fullyrðir að þessi vöxtur sé veldisvísis.
Skilningur á lögmáli Moore
Árið 1965 hélt Gordon E. Moore – annar stofnandi Intel (INTC) – fram að fjöldi smára sem hægt er að pakka inn í tiltekna rúmeiningu muni tvöfaldast á um það bil tveggja ára fresti.
Gordon Moore kallaði athugun sína ekki „lögmál Moores“ né ætlaði hann sér að búa til „lög“. Moore gaf þessa yfirlýsingu út frá því að taka eftir nýjum straumum í flísaframleiðslu hjá Intel. Að lokum varð innsæi Moore að spá, sem aftur varð gullna reglan þekkt sem lögmál Moore.
Á áratugunum sem fylgdu upprunalegri athugun Gordon Moore, leiddi lögmál Moore hálfleiðaraiðnaðinn við langtímaáætlanagerð og að setja sér markmið fyrir rannsóknir og þróun (R&D). Lögmál Moore hefur verið drifkraftur tæknilegra og félagslegra breytinga, framleiðni og hagvaxtar sem eru aðalsmerki seint á tuttugustu og fyrri hluta tuttugustu og fyrstu aldar.
Lögmál Moores felur í sér að tölvur, vélar sem keyra á tölvum og tölvuafl verða öll minni, hraðari og ódýrari með tímanum, eftir því sem smári á samþættum hringrásum verða skilvirkari.
Næstum 60 ára; Enn sterkur
Meira en 50 árum síðar finnum við fyrir varanlegum áhrifum og ávinningi lögmáls Moore á margan hátt.
Tölvumál
Eftir því sem smári í samþættum hringrásum verða skilvirkari verða tölvur minni og hraðari. Flísar og smári eru smásjárbyggingar sem innihalda kolefnis- og kísilsameindir, sem eru fullkomlega samræmdar til að færa rafmagn eftir hringrásinni hraðar. Því hraðar sem örflögur vinnur rafboð, því skilvirkari verður tölvan. Kostnaður við aflmeiri tölvur hefur farið lækkandi árlega, meðal annars vegna lægri launakostnaðar og lækkandi verðs á hálfleiðurum.
Raftæki
Nánast allir þættir hátæknisamfélags njóta góðs af lögmáli Moore í verki. Farsímar eins og snjallsímar og spjaldtölvur myndu ekki virka án örsmárra örgjörva; heldur ekki tölvuleikir, töflureikna, nákvæmar veðurspár og alþjóðleg staðsetningarkerfi (GPS).
Hagur allra geira
Þar að auki bæta smærri og hraðvirkari tölvur samgöngur, heilsugæslu, menntun og orkuframleiðslu - svo fátt eitt sé nefnt af þeim iðnaði sem hefur þróast vegna aukins krafts tölvukubba.
Yfirvofandi endalok lögmáls Moore
Sérfræðingar eru sammála um að tölvur ættu að ná líkamlegum mörkum lögmáls Moore einhvern tíma á 2020. Hátt hitastig smára myndi að lokum gera það ómögulegt að búa til smærri hringrásir. Þetta er vegna þess að það tekur meiri orku að kæla smárana en það magn af orku sem þegar fer í gegnum smárana. Í viðtali árið 2005 viðurkenndi Moore sjálfur að „...sú staðreynd að efni eru gerð úr atómum er grundvallartakmörkunin og hún er ekki svo langt í burtu...Við erum að ýta á móti nokkrum frekar grundvallarmörkum svo einn af þessum dögum við Verður að hætta að gera hlutina minni."
Að búa til hið ómögulega?
Sú staðreynd að lögmál Moores gæti verið að nálgast náttúrulegan dauða sinn er kannski sársaukafullast hjá flísaframleiðendum sjálfum; þar sem þessi fyrirtæki eru söðlað yfir því verkefni að smíða sífellt öflugri spilapeninga gegn raunveruleika líkamlegra líkur. Jafnvel Intel er að keppa við sjálfan sig og iðnað sinn til að búa til það sem á endanum gæti ekki verið mögulegt.
Árið 2012, með 22 nanómetra (nm) örgjörva sínum, gat Intel státað af því að vera með minnstu og fullkomnustu smára heims í fjöldaframleiddri vöru. Árið 2014 setti Intel á markað enn minni, öflugri 14nm flís; og í dag á fyrirtækið í erfiðleikum með að koma 10nm flís sinni á markað.
Til sjónarhorns er einn nanómetri einn milljarður úr metra, minni en bylgjulengd sýnilegs ljóss. Þvermál atóms er á bilinu 0,1 til 0,5 nanómetrar.
Sérstök atriði
Framtíðarsýnin um endalaust vald og samtengda framtíð hefur í för með sér bæði áskoranir og ávinning. Minnkandi smári hafa knúið framfarir í tölvumálum í meira en hálfa öld, en bráðum verða verkfræðingar og vísindamenn að finna aðrar leiðir til að gera tölvur hæfari. Í stað líkamlegra ferla geta forrit og hugbúnaður hjálpað til við að bæta hraða og skilvirkni tölva. Tölvuský, þráðlaus samskipti, Internet of Things (IoT) og skammtaeðlisfræði geta allt gegnt hlutverki í framtíðinni fyrir nýsköpun í tölvutækni.
Þrátt fyrir vaxandi áhyggjur af friðhelgi einkalífs og öryggi geta kostir sífellt snjöllari tölvutækni hjálpað til við að halda okkur heilbrigðari, öruggari og afkastameiri til lengri tíma litið.
Hápunktar
Lögmál Moores segir að fjöldi smára á örflögu tvöfaldast um það bil á tveggja ára fresti, þó kostnaður við tölvur sé helmingi minni.
Önnur kenning lögmáls Moore segir að vöxtur örgjörva sé veldisvísis.
Árið 1965 gerði Gordon E. Moore, annar stofnandi Intel, þessa athugun sem varð þekkt sem lögmál Moore.
Algengar spurningar
Hvernig hefur lögmál Moore haft áhrif á tölvunarfræði?
Lögmál Moores hefur haft bein áhrif á framvindu tölvuorku. Það sem þetta þýðir sérstaklega er að smári í samþættum hringrásum hafa orðið hraðari. Smári leiða rafmagn sem inniheldur kolefnis- og kísilsameindir sem geta látið rafmagnið ganga hraðar yfir hringrásina. Því hraðar sem samþætta hringrásin leiðir rafmagn, því hraðar virkar tölvan.
Er lögmál Moore að líða undir lok?
Samkvæmt áliti sérfræðinga er áætlað að lögmáli Moore ljúki einhvern tíma á 2020. Það sem þetta þýðir er að spáð er að tölvum nái takmörkunum sínum vegna þess að smári munu ekki geta starfað innan smærri hringrása við sífellt hærra hitastig. Þetta er vegna þess að kæling smára mun krefjast meiri orku en orkan sem fer í gegnum smára sjálfan.
Hvað er lögmál Moore?
Árið 1965 hélt George Moore því fram að um það bil á tveggja ára fresti myndi fjöldi smára á örflögum tvöfaldast. Þetta fyrirbæri, sem almennt er nefnt lögmál Moores, bendir til þess að framfarir í útreikningum verði verulega hraðari, minni og skilvirkari með tímanum. Almennt litið á sem ein af aðalkenningum 21. aldarinnar, lögmál Moores hefur veruleg áhrif á framtíð tækniframfara - ásamt mögulegum takmörkunum.
