Moore Yasası ve Teknolojinin Üstel BüyümESİ
Moore Kanunu Nedir?
Moore Kanunu entegre devre (IC) içindeki transistörlerin sayısının yaklaşık her 2 yılda ikiye katlandığı gözlemine atıfta bulunur. Bu, teknolojinin üstel büyümesi için bir açıklama olarak sıklıkla kullanılır, bazen ‘üstel büyümenin kanunu’ olarak da adlandırılır.
Moore Kanunu, Intel'ın kurucusu Gordon Moore'un adını almıştır. Moore, entegre devrelerin icadından bu yana transistör sayısının her yıl ikiye katlandığını gözlemledi. Moore, ‘Elektronik’ dergisinde ‘Entegre Devrelere Daha Fazla Bileşen Sığdırma’ başlıklı bir makale yayınladı ve bulgularını açıkladı (kaynak). Bu keşif, elektronik endüstrisinde yaygın olarak kabul edildi ve Moore Kanunu olarak bilinmeye başladı.
Bu kısa vadeli ‘bileşen sıkıştırma’ durumu, azalmadan artmaya devam etmesi bekleniyordu. Ancak uzun vadede artış hızı biraz belirsizdi, ancak neredeyse sabit kalacaktı. Başlangıçta, Moore, IC'deki transistör sayısının her yıl ikiye katlanacağını tahmin etti. 1975'te Gordon Moore'un tahmini Uluslararası Elektronik Cihazlar Toplantısında gözden geçirildi. 1980 yılından sonra her iki yılda bir ikiye katlanacağı belirlendi.
Bu verilerin dışarıda çıkarılması, yarı iletken endüstrisinde uzun vadeli planlamayı yönlendirmek ve araştırma ile gelişim hedefleri belirlemek için yıllarca kullanılmıştır. Laptopunuzdan, kamerasınıza, telefonunuza kadar herhangi bir dijital elektronik cihaz Moore Kanunu ile sıkı ilişkilidir. Moore Kanunu, teknolojide zamanında ilerleme sağlama konusunda endüstri için bir hedef haline geldi.
Toplum, eğitim, sağlık, 3B yazıcı, dronlar ve daha fazlası gibi tüm alanlardaki bu gelişimden büyük ölçüde faydalandı. Şimdi, başlangıç seviyesi Arduino başlangıç setleri ile 30 yıl önce sadece pahalı süper bilgisayarlar tarafından gerçekleştirilebilecek şeyler yapabiliyoruz.
1975 yılında düzenlenen IEEE Uluslararası Elektron Cihazları Toplantısı'nda Moore, bu üssel büyümenin altında yatan birkaç faktöre dikkat çekti:
Tekniklerin gelişmesiyle birlikte, arızaların potansiyeli büyük ölçüde azalmıştır.
Bu, die boyutlarındaki üssel artışla birleşince, çip üreticilerinin verimlilik oranlarını kaybetmeden daha büyük alanlarla çalışabilmesini sağladı.
Elde edilebilen en küçük boyutların geliştirilmesi
Bir devredeki alanı tasarruf etmek, devre akıllılığı olarak bilinir – akıllı bileşenlerin nasıl düzenlendiğinin optimize edilmesi ve nihayetinde alanın en iyi kullanımı bulunmasıdır.
Önemli Etken Faktörler
Moore Yasası, yıllar içinde bilim insanları ve mühendisler tarafından yapılan bazı yenilikler olmadan mümkün olmayacaktı. Bu, Moore Yasasını mümkün kılan faktörlerin zaman çizelgesidir:
| When | Who | Where | What | Why |
| 1947 | John BardeenWalter Brattain | Built first working transistor | ||
| 1958 | Jack Kilby | Texas Instruments | Patented the principle of integration and created the first prototype of an integrated circuit and commercialized them | |
| Kurt Lehovec | Sprague Electric Company | Invented a way to isolate components on a semiconductor | ||
| Robert Noyce | Fairchild Semiconductor | Created a way to connect components on an IC by aluminum metallization | ||
| Jean Hoerni | Planar technology based the improved version of insulation | |||
| 1960 | Group of Jay Last’s | Fairchild Semiconductor | Made the first operational semiconductor integrated circuit | |
| 1963 | Frank Wanlass | Frank Wanlass Invented complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) |
Allowed extremely dense and high-performance IC’s | |
| 1967 | Robert Dennard | IBM | Created dynamic random-access memory (DRAM) | Enabled the possibility of fabricating single transistor memory cells (led to the invention of flash memory by Fujio Masuoka from in the ’80s allowing low-cost high capacity memory in many devices) |
| 1980 | Hiroshi ItoC Grant Wilson J. M. J. Frechet | Invented chemically-amplified photoresist (5-10x more sensitive to UV light) – IBM introduced to DRAM productions mid-1980’s | ||
| 1980 | Kanti Jain |
IMB | Created deep UV excimer laser photolithography | Enabled the smallest components of an IC to shrink even smaller (1990 800nanometer – 2016 10 nanometers) |
| Late 1990’s | Innovations of interconnects from chemical-mechanical polishing or chemical-mechanical planarization (CMP) | Enables improved wafer yield by additional layers of metal wires, closer spacing and lower electrical resistance (not a direct factor in smaller transistors, but a major development for improved IC’s) |
Moore’s Kanunu Hala Geçerli mi?
Moore’s Kanunu hala geçerli olup olmadığı sıkça sorulan ve tartışılan bir konudur. Uzmanlar arasında bu sorunun cevabı hakkında anlaşmazlık varken, genel olarak transistör endüstrisinde itici güç olmadığını kabul ediyorlar.
Geçmişte, depolama ve hesaplama yeteneklerinin genişlemesi, Moore’s Kanunu’nda belirtilen agresif özellik ölçeklendirme üzerine dayanıyordu. Ancak, ölçeklendirme, IC performansı ve enerji kaynaklarının kullanımı açısından yaklaşan ihtiyaçları karşılayamayacak. Sadece bu değil, gelişmeler azalmış ve Moore’s Kanunu’nun canlı kalmasını sağlama için diğer teknoloji seçenekleri üzerinde araştırmalar yapılmaktadır.
1998 yılından beri, endüstri Moore’s Kanunu’nu ileriye taşıyıcı yol haritaları üretmiştir. 2016 yılında son yol haritası oluşturuldu. Endüstri artık Moore’s Kanunu etrafında odaklanmıyor, onun yerine ‘Moore’s Kanunu ötesi’ olarak adlandırılabilecek bir strateji ile çevrili.
Bu, çiplerin ihtiyaçlarını ve uygulamalarını araştırmaya ve geliştirmeye dayalıdır, sadece boyutları ölçeklendirmeye değil. Çip uygulamaları akıllı telefonlardan ve dizüstü bilgisayarlardan yapay zeka ve veri merkezlerine kadar değişmektedir.
Teknolojinin gelecekteki gelişimi konusunda, Moore’s Kanunu, endüstride herkesin ortak bir ritimle çalışmasına, birlikte çalışma ve şirketler arasında biraz sağlıklı rekabet yaratmasına olanak sağladı. Sadece bu değil, tüketiciler ve diğer geliştiriciler gelişmeler konusunda ne bekleyebileceklerini biliyordu.
Moore’s Kanunu sona erdiğinde, endüstriye yeni alanları keşfetme ve yaratıcılık gösterme fırsatı sunuyor. Fiziksel mimariye bakarak, 1940'ların tasarımlarından vazgeçme gibi, daha yüksek verimlilik potansiyeli açığa çıkabilir.
Bilgisayarın temel mimarisini yeniden tasarlamak, programcıların eski alışkanlıklarından vazgeçmesi ve yeni bir düşünce şekli benimsemesi gerekecek – gelecekte bilgisayarın hızını ve verimliliğini artıracak yeni uygulama ve yazılım yöntemleri oluşturma. Bulut hesaplaması, kablolu olmayan iletişim, internet aracılığıyla bağlantı ve kuantum fiziği, gelecekteki gelişimlerde rol oynayabilir.
Endüstri ‘Moore’s Kanunu ötesi’ stratejisine geçtiğinde, şirketler aynı büyüme ve ölçek hızında ilerleyebilecekler mi? Bunu, şirketlerin yeni ve karmaşık bir şekilde birlikte çalışması gerektiğinden, tüm araştırma ve geliştirme planlarını senkronize eden ortak ritim olmadan, birçok kişi gelişimin aynı hızda olmayacağına inanıyor. Bu nedenle, tümünün faydasına olan gelişimler daha az yaygın hale gelebilir.
Moore’s İkinci Kanunu
Ekonomik büyümenin ana itici gücü, üretkenliğin büyümesidir. Moore’s İkinci Kanunu (Rock’s Kanunu olarak da bilinir) yarı iletken üretiminin ekonomik yönünü inceler.
Tahmin, 1960'larda Arthur Rock - Intel gibi teknoloji şirketlerinde erken yatırımcı olan bir iş adamı tarafından yapıldı. Bu tahmin, yarı iletken üretim maliyetinin de üstel büyüme gösterdiğini basitçe ifade eder - her dört yılda ikiye katlanırken, tüketiciler için ürün maliyeti yarıya düşer. Yarı iletken üretim tesisinin maliyeti 2015'te yaklaşık 14 milyar ABD Dolarına ulaşmıştı.
Moore'un İkinci Yasası, yarı iletken endüstrisinde gerekli olan mali yatırımın sürekli büyümesini değerlendirir. Gelişmelerle birlikte üreticilerin daha iyi makineler oluşturarak üretim hattını otomatikleştirmek mümkün oldu.
Otomasyon süreci, üretilen donanımın daha düşük işçilik maliyetleri olduğu için tüketiciler için daha düşük fiyatlı ürünler oluşturmuştur. Yeni ve popüler ürünlerin satışının artması, daha yüksek yeteneklere sahip yeni yaratıcı tasarımlar ve cihazlar geliştirmeye yönelik daha fazla kâr elde etmek anlamına gelir.
Tek bir birim üretimin maliyeti her zaman azalırken, araştırma ve geliştirme çalışmalarını sürdürmek için yapılan yatırım sürekli olarak artmaktadır. Bir noktada, Moore'un Birinci Yasası (BİT üzerindeki bileşen sayısı) ve Moore'un İkinci Yasası (BİT'leri üretme maliyetleri) çarpışacaktır - üretim maliyetlerinin artışı bir zirveye ulaşacak ve bu maliyetlerin sürdürülmesi ve bundan kar elde etmesi çok pahalı olacak.
Açıklama: Orijinali saygıyla karşılayın, iyi makaleler paylaşılabilir, ayrıcalık varsa lütfen silme isteyin.
