Закон Мура и экспоненциальный рост технологий

Что такое закон Мура?

Закон Мура означает наблюдение, согласно которому количество транзисторов в интегральной схеме (ИС) удваивается примерно каждые 2 года. Это часто цитируется как объяснение экспоненциального роста технологий, иногда даже называется 'законом экспоненциального роста'.

Закон Мура назван в честь Гордона Мура, сооснователя Intel. Мур заметил, что с момента изобретения интегральных схем количество транзисторов удваивалось каждый год. Мур опубликовал статью в журнале ‘Electronics’ под названием ‘Упаковка большего количества компонентов на интегральные схемы’, объясняя свои выводы (источник). После того, как это открытие было замечено, оно стало широко принятым в электронной промышленности и стало известным как закон Мура.

Эта краткосрочная 'упаковка компонентов' должна была продолжаться, если не увеличиваться. Однако долгосрочный темп роста был немного неопределенным, но оставался почти постоянным. Первоначально Мур предсказал, что количество транзисторов в ИС будет удваиваться каждый год. В 1975 году прогноз Гордона Мура был пересмотрен на Международной конференции по электронным устройствам. Было определено, что после 1980 года этот процесс замедлится до удвоения каждые два года.

Экстраполяция этих данных использовалась в полупроводниковой промышленности на протяжении многих лет для направления долгосрочного планирования и установления целей для исследований и развития. От вашего ноутбука, камеры и телефона – любое цифровое электронное устройство тесно связано с законом Мура. Закон Мура стал своего рода целью для отрасли, обеспечивая своевременный прогресс в технологии.

Общество значительно выиграло от этого прогресса во всех областях, таких как образование, здравоохранение, 3D-печать, дроны и многое другое. Теперь мы можем делать вещи с помощью наборов для начинающих Arduino, которые 30 лет назад могли выполняться только дорогими мега-компьютерами.

На IEEE International Electron Devices Meeting в 1975 году Мур обозначил несколько факторов, которые, по его мнению, способствовали этому экспоненциальному росту:

• По мере улучшения техник потенциал дефектов значительно снизился.

• Это, в сочетании с экспоненциальным увеличением размеров кристаллов, позволило производителям микросхем работать с большими площадями без потери выхода продукции.

• Разработка наименьших достижимых размеров.

• Сохранение пространства на схеме, известное как 'схемная хитрость' – оптимизация размещения компонентов и, в конечном итоге, нахождение оптимального использования пространства.

Основные факторы, способствующие развитию

Закон Мура не был бы возможен без нескольких инноваций ученых и инженеров за последние годы. Вот временная шкала факторов, которые способствовали закону Мура: