Moores lov

Hvad er Moores lov?

Moores lov henviser til Gordon Moores opfattelse af, at antallet af transistorer på en mikrochip fordobles hvert andet år, selvom omkostningerne til computere er halveret. Moores lov siger, at vi kan forvente, at vores computeres hastighed og kapacitet stiger hvert par år, og vi vil betale mindre for dem. Et andet princip i Moores lov hævder, at denne vækst er eksponentiel.

Forstå Moores lov

I 1965 postulerede Gordon E. Moore – medstifter af Intel (INTC) – at antallet af transistorer, der kan pakkes ind i en given rumenhed, vil fordobles cirka hvert andet år.

Gordon Moore kaldte ikke sin observation for "Moores lov", og han satte sig heller ikke for at skabe en "lov". Moore kom med denne udtalelse baseret på at bemærke nye tendenser inden for chipfremstilling hos Intel. Til sidst blev Moores indsigt en forudsigelse, som igen blev den gyldne regel kendt som Moores lov.

I de årtier, der fulgte efter Gordon Moores oprindelige observation, vejledte Moores lov halvlederindustrien i langsigtet planlægning og opstilling af mål for forskning og udvikling (F&U). Moores lov har været en drivkraft for teknologiske og sociale forandringer, produktivitet og økonomisk vækst, som er kendetegnende for det sene tyvende og begyndelsen af det 21. århundrede.

Moores lov indebærer, at computere, maskiner, der kører på computere, og computerkraft alle bliver mindre, hurtigere og billigere med tiden, efterhånden som transistorer på integrerede kredsløb bliver mere effektive.

Næsten 60 år gammel; Stadig stærk

Mere end 50 år senere mærker vi den varige virkning og fordelene ved Moores lov på mange måder.

Databehandling

Efterhånden som transistorer i integrerede kredsløb bliver mere effektive, bliver computere mindre og hurtigere. Chips og transistorer er mikroskopiske strukturer, der indeholder kulstof- og siliciummolekyler, som er justeret perfekt til at flytte elektricitet langs kredsløbet hurtigere. Jo hurtigere en mikrochip behandler elektriske signaler, jo mere effektiv bliver en computer. Omkostningerne til højere-powered computere er faldet årligt, delvist på grund af lavere lønomkostninger og reducerede halvlederpriser.

Elektronik

Næsten alle facetter af et højteknologisk samfund drager fordel af Moores lov i aktion. Mobile enheder, såsom smartphones og computertablets ville ikke fungere uden små processorer; heller ikke videospil, regneark, nøjagtige vejrudsigter og globale positioneringssystemer (GPS).

Alle sektorer fordel

Desuden forbedrer mindre og hurtigere computere transport, sundhedspleje, uddannelse og energiproduktion - for blot at nævne nogle få af de industrier, der har gjort fremskridt på grund af computerchippens øgede kraft.

Moores lovs forestående ende

Eksperter er enige om, at computere bør nå de fysiske grænser for Moores lov på et tidspunkt i 2020'erne. De høje temperaturer på transistorer ville i sidste ende gøre det umuligt at skabe mindre kredsløb. Dette skyldes, at nedkøling af transistorerne tager mere energi end den mængde energi, der allerede passerer gennem transistorerne. I et interview fra 2005 indrømmede Moore selv, at "... det faktum, at materialer er lavet af atomer, er den grundlæggende begrænsning, og det er ikke så langt væk... Vi skubber op mod nogle ret fundamentale grænser, så en af disse dage bliver nødt til at stoppe med at gøre tingene mindre."

Skaber du det umulige?

Det faktum, at Moores lov kan nærme sig sin naturlige død, er måske mest smertefuldt til stede hos chipfabrikanterne selv; da disse virksomheder er besadlet med opgaven med at bygge stadigt stærkere chips mod virkeligheden af fysiske odds. Selv Intel konkurrerer med sig selv og sin industri om at skabe, hvad der i sidste ende måske ikke er muligt.

I 2012 kunne Intel med sin 22-nanometer (nm) processor prale af at have verdens mindste og mest avancerede transistorer i et masseproduceret produkt. I 2014 lancerede Intel en endnu mindre, kraftigere 14nm-chip; og i dag kæmper virksomheden for at bringe sin 10nm-chip på markedet.

For perspektiv er en nanometer en milliardtedel af en meter, mindre end bølgelængden af synligt lys. Diameteren af et atom varierer fra omkring 0,1 til 0,5 nanometer.

Særlige overvejelser

Visionen om en uendelig bemyndiget og indbyrdes forbundet fremtid bringer både udfordringer og fordele. Krympende transistorer har drevet fremskridt inden for databehandling i mere end et halvt århundrede, men snart skal ingeniører og videnskabsmænd finde andre måder at gøre computere mere kapable på. I stedet for fysiske processer kan applikationer og software hjælpe med at forbedre hastigheden og effektiviteten af computere. Cloud computing, trådløs kommunikation, Internet of Things (IoT) og kvantefysik kan alle spille en rolle i fremtiden for computerteknologisk innovation.

På trods af de voksende bekymringer omkring privatliv og sikkerhed, kan fordelene ved stadig smartere computerteknologi hjælpe med at holde os sundere, sikrere og mere produktive i det lange løb.

Højdepunkter

• Moores lov siger, at antallet af transistorer på en mikrochip fordobles cirka hvert andet år, selvom omkostningerne til computere er halveret.

• Et andet princip i Moores lov siger, at væksten af mikroprocessorer er eksponentiel.

• I 1965 gjorde Gordon E. Moore, medstifteren af Intel, denne observation, der blev kendt som Moores lov.

Ofte stillede spørgsmål

Hvordan har Moores lov påvirket computing?

Moores lov har haft en direkte indflydelse på udviklingen af computerkraft. Hvad dette specifikt betyder, er, at transistorer i integrerede kredsløb er blevet hurtigere. Transistorer leder elektricitet, som indeholder kulstof- og siliciummolekyler, der kan få elektriciteten til at løbe hurtigere hen over kredsløbet. Jo hurtigere det integrerede kredsløb leder elektricitet, jo hurtigere fungerer computeren.

Er Moores lov ved at være ved at være slut?

Ifølge ekspertudtalelse anslås Moores lov at ende engang i 2020'erne. Hvad dette betyder er, at computere forventes at nå deres grænser, fordi transistorer ikke vil være i stand til at fungere inden for mindre kredsløb ved stadig højere temperaturer. Dette skyldes, at afkøling af transistorerne vil kræve mere energi end den energi, der passerer gennem selve transistoren.

Hvad er Moores lov?

I 1965 hævdede George Moore, at omkring hvert andet år vil antallet af transistorer på mikrochips fordobles. Almindeligvis omtalt som Moores lov, tyder dette fænomen på, at beregningsmæssige fremskridt vil blive betydeligt hurtigere, mindre og mere effektive over tid. Moores lov, der i vid udstrækning betragtes som en af det 21. århundredes kendetegnende teorier, har betydelige konsekvenser for fremtiden for teknologiske fremskridt – sammen med dens mulige begrænsninger.