Закон Мура
Что такое закон Мура?
Закон Мура относится к мнению Гордона Мура о том, что количество транзисторов на микрочипе удваивается каждые два года, хотя стоимость компьютеров уменьшается вдвое. Закон Мура гласит, что мы можем ожидать, что скорость и возможности наших компьютеров будут увеличиваться каждые пару лет, и мы будем платить за них меньше. Другой принцип закона Мура утверждает, что этот рост является экспоненциальным.
Понимание закона Мура
В 1965 году Гордон Э. Мур, соучредитель Intel (INTC), постулировал, что количество транзисторов, которые можно разместить в данной единице пространства, будет удваиваться примерно каждые два года.
Гордон Мур не называл свое наблюдение «законом Мура» и не собирался создавать «закон». Мур сделал это заявление, отметив новые тенденции в производстве чипов в Intel. В конце концов, проницательность Мура превратилась в предсказание, которое, в свою очередь, стало золотым правилом, известным как закон Мура.
В течение десятилетий, последовавших за первоначальным наблюдением Гордона Мура, закон Мура руководил полупроводниковой промышленностью при долгосрочном планировании и постановке целей для исследований и разработок (НИОКР). Закон Мура был движущей силой технологических и социальных изменений, производительности и экономического роста, которые являются отличительными чертами конца двадцатого и начала двадцать первого веков.
Закон Мура подразумевает, что компьютеры, машины, работающие на компьютерах, и вычислительная мощность со временем становятся меньше, быстрее и дешевле, поскольку транзисторы на интегральных схемах становятся более эффективными.
Почти 60 лет; Все еще сильный
Спустя более 50 лет мы во многих отношениях ощущаем непреходящее влияние и преимущества закона Мура.
Вычисления
По мере того, как транзисторы в интегральных схемах становятся более эффективными, компьютеры становятся меньше и быстрее. Чипы и транзисторы — это микроскопические структуры, содержащие молекулы углерода и кремния, которые идеально выровнены для более быстрого перемещения электричества по цепи. Чем быстрее микрочип обрабатывает электрические сигналы, тем эффективнее становится компьютер. Стоимость более мощных компьютеров ежегодно снижается, отчасти из-за более низкой стоимости рабочей силы и снижения цен на полупроводники.
Электроника
Практически каждый аспект высокотехнологичного общества извлекает выгоду из закона Мура в действии. Мобильные устройства, такие как смартфоны и компьютерные планшеты, не будут работать без крошечных процессоров; как и видеоигры, электронные таблицы, точные прогнозы погоды и системы глобального позиционирования (GPS).
Выгода для всех секторов
Более того, более компактные и более быстрые компьютеры улучшают транспорт, здравоохранение, образование и производство энергии — и это лишь некоторые из отраслей, которые развивались благодаря возросшей мощности компьютерных чипов.
Закон Мура приближается к концу
Эксперты сходятся во мнении, что компьютеры должны достичь физических пределов закона Мура в какой-то момент в 2020-х годах. Высокие температуры транзисторов в конечном итоге сделают невозможным создание схем меньшего размера. Это связано с тем, что для охлаждения транзисторов требуется больше энергии, чем количество энергии, которое уже проходит через транзисторы. В интервью 2005 года сам Мур признал, что «... тот факт, что материалы состоят из атомов, является фундаментальным ограничением, и это не так уж и далеко ... Мы наталкиваемся на некоторые довольно фундаментальные ограничения, поэтому в один из дней мы нам придется перестать делать вещи меньше».
Создать невозможное?
Тот факт, что закон Мура, возможно, приближается к своей естественной смерти, возможно, наиболее болезненно проявляется у самих производителей чипов; поскольку эти компании обременены задачей создания все более мощных чипов вопреки реальным физическим трудностям. Даже Intel конкурирует сама с собой и со своей отраслью, чтобы создать то, что в конечном итоге может оказаться невозможным.
В 2012 году Intel со своим 22-нанометровым процессором смогла похвастаться самыми маленькими и самыми передовыми транзисторами в мире в серийном продукте. В 2014 году Intel выпустила еще более компактный и мощный 14-нм чип; и сегодня компания изо всех сил пытается вывести на рынок свой 10-нм чип.
Для сравнения, один нанометр равен одной миллиардной части метра, что меньше длины волны видимого света. Диаметр атома колеблется от 0,1 до 0,5 нанометров.
Особые соображения
Видение бесконечно расширенного и взаимосвязанного будущего несет в себе как проблемы, так и преимущества. Уменьшающиеся транзисторы уже более полувека способствуют прогрессу в вычислительной технике, но вскоре инженеры и ученые должны будут найти другие способы сделать компьютеры более функциональными. Вместо физических процессов приложения и программное обеспечение могут помочь повысить скорость и эффективность компьютеров. Облачные вычисления, беспроводная связь, Интернет вещей (IoT) и квантовая физика — все это может сыграть свою роль в будущем инноваций в области компьютерных технологий.
Несмотря на растущую озабоченность по поводу конфиденциальности и безопасности, преимущества постоянно совершенствующихся вычислительных технологий могут помочь нам сохранить здоровье, безопасность и продуктивность в долгосрочной перспективе.
Особенности
Закон Мура гласит, что количество транзисторов в микрочипе удваивается примерно каждые два года, хотя стоимость компьютеров уменьшается вдвое.
Другой принцип закона Мура гласит, что рост количества микропроцессоров экспоненциальный.
В 1965 году Гордон Э. Мур, один из основателей Intel, сделал наблюдение, которое стало известно как закон Мура.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Как закон Мура повлиял на вычислительную технику?
Закон Мура оказал прямое влияние на развитие вычислительной мощности. В частности, это означает, что транзисторы в интегральных схемах стали быстрее. Транзисторы проводят электричество, содержащее молекулы углерода и кремния, которые ускоряют передачу электричества по цепи. Чем быстрее интегральная схема проводит электричество, тем быстрее работает компьютер.
Закон Мура подходит к концу?
По мнению экспертов, действие закона Мура закончится где-то в 2020-х годах. Это означает, что компьютеры, по прогнозам, достигнут своих пределов, потому что транзисторы не смогут работать в меньших схемах при все более высоких температурах. Это связано с тем, что для охлаждения транзисторов потребуется больше энергии, чем энергия, проходящая через сам транзистор.
Что такое закон Мура?
В 1965 году Джордж Мур заявил, что примерно каждые два года количество транзисторов в микросхемах будет удваиваться. Это явление, обычно называемое законом Мура, предполагает, что вычислительный прогресс со временем станет значительно быстрее, меньше и эффективнее. Широко известный как одна из отличительных теорий 21-го века, закон Мура имеет важные последствия для будущего технического прогресса — наряду с его возможными ограничениями.
