Что такое закон Мура? |
2 апреля 2021 г.
Закон Мура укоренен в духе технологических инноваций. Это привело к увеличению современных удобств, производительности и продолжительности жизни. Это даже влияет на то, как мы общаемся и получаем знания. В этой статье мы определяем закон Мура и отвечаем на некоторые часто задаваемые вопросы по этой теме.
Что такое закон Мура?
Закон Мура гласит, что количество транзисторов, способных вместить микрочип, удваивается каждые два года. Далее говорится, что цена на чипы будет продолжать снижаться, что сделает компьютеры более доступными для всех. Закон Мура — это наблюдение, сделанное в 1965 году Гордоном Э. Муром, соучредителем Intel. Первоначально Мур пришел к выводу, что рост удваивался каждый год, но после некоторых проблем в отрасли он изменил это утверждение на каждые два года.
Реализован ли закон Мура?
С момента его наблюдения мы видели, как закон Мура действует в связи с увеличением доступности мощных компьютеров. Стоимость персонального компьютера в 1970 году сегодня была бы эквивалентна примерно полумиллиону долларов. Электричество может двигаться быстрее по цепям, сокращая трудозатраты на вывод компьютера на рынок. Процессоры, которые раньше содержали около 2000 транзисторов, теперь содержат гораздо больше миллиарда. Эти достижения позволили добавить компьютерные технологии в различные отрасли.
Развитие медицинских технологий привело к более точной диагностике и лечению болезней. Бизнес становится все более глобализированным по мере того, как все больше людей в мире получают доступ к компьютерным технологиям. Эти же инновации изменили способ общения людей и получения дохода, что привело к экономическому прогрессу.
Факторы, повлиявшие на закон Мура
Когда Гордон Мур сделал свое историческое наблюдение, владение персональным компьютером было недоступно для большинства граждан. Сегодня в каждом смартфоне и планшете есть персональный компьютер. Эти технологические достижения обусловлены влиянием многих различных факторов.
Вот некоторые факторы, которые сделали возможным закон Мура:
Конкуренция: закон Мура в значительной степени остался частью общества из-за конкуренции между производителями. Стремление быть первыми на рынке побудило многие компании установить график своих технологий и исследований в двухлетний срок.
МОП-транзистор: МОП-транзистор означает полевой транзистор металл-оксид-полупроводник. Он был изобретен в 1959 году как первый транзистор, который можно было массово производить в миниатюрном размере. МОП-транзистор оказал большое влияние на закон Мура.
Химико-механическая полировка. Химико-механическая полировка была одним из многих нововведений, позволивших проводить фототравление на поверхности полупроводников.
Создание устройств меньшего размера. Достижения в области технологий, таких как лазер, который может писать на микроскопических чипах, привели к созданию устройств все меньшего и меньшего размера. Самый маленький нанотранзистор имеет диаметр примерно 1 нанометр. Это примерно половина размера одной цепи ДНК человека.
Организованная работа: технологические лидеры из Европы, Кореи, Японии и Тайваня встретились в 1991 году, чтобы убедиться, что их усилия в совокупности приведут к развитию компьютерных чипов и количества транзисторов, которые они могут вмещать. Они позаботятся о том, чтобы поставки оставались легкодоступными среди других соглашений, направленных на продвижение производства микропроцессоров.
Часто задаваемые вопросы о законе Мура
Что такое транзистор?
Транзистор — это полупроводник, используемый для усиления или направления электрических сигналов. Полупроводник управляет током, используя компоненты изоляторов и проводников. Транзисторы являются ключевым компонентом микропроцессоров и интегральных схем.
Сколько транзисторов в современных компьютерах?
Современные компьютеры обычно содержат более двух миллиардов транзисторов, тогда как раньше это число исчислялось тысячами. Компьютеры обычно имеют один двухъядерный процессор, предназначенный для обработки различных действий. Высокофункциональные компьютеры могут иметь два.
Наступит ли закон Мура?
Закону Мура, скорее всего, придет конец, когда мы найдем новые методы создания высокоэффективных компьютеров без необходимости использования транзисторов и других современных технологических средств. Сам Мур предсказывал, что закон не будет действовать после середины 2020-х годов. Есть несколько ключевых причин отмены закона Мура:
Тепло: Транзисторы выделяют много тепла, для их охлаждения требуется больше единиц энергии, чем количество энергии, проходящей через транзистор.
Размер: Чем меньше устройство, тем сложнее стабилизировать протекающие через него токи. Мур заявил, что экспоненциальный характер размера транзистора в конечном итоге столкнется с проблемами. Например, представьте, что вы снова и снова разрезаете бутерброд пополам. В конце концов, он будет настолько уменьшен в размерах, что станет непригодным для использования. Транзисторы похожи по своей природе.
Цена: микроскопическая природа транзисторов стоит тем дороже в исследованиях и разработках, чем меньше они становятся. Эти инновации легко обходятся в сумму от 7 до 16 миллиардов долларов. Производителям приходится рисковать, вкладывая эти миллиарды в идеи, которые могут не принести прибыли.
Сложность**:** Чем меньше становится транзистор, тем сложнее конструкция и реализация теории.
Воздействие на окружающую среду: Достижения, достигнутые благодаря закону Мура, привели к доступным ценам для потребителей и экспоненциальному увеличению их использования. В результате истощаются естественные — а иногда и невозобновляемые — ресурсы Земли. Были предприняты новые инициативы, чтобы противодействовать этим эффектам и сделать технический прогресс более устойчивым.
Устаревание: быстрый рост технического прогресса делает предшествующую технологию устаревшей. Это может негативно сказаться на окружающей среде. Запланированное устаревание — это маркетинговая тактика, используемая многими компаниями для поддержания прибыли и прекращения использования старых продуктов. Устаревание оказывается проблематичным для безопасности данных. По мере совершенствования технологий возрастает вероятность потери жизненно важной информации из-за устаревших технологий.
Что произойдет, если закон Мура перестанет действовать?
Технологии, скорее всего, будут развиваться более медленными темпами, пока не будут найдены альтернативы транзисторам. Компьютерные технологии развивались с момента создания первого чипа. Любые технологические проблемы могут быть решены путем реструктуризации основ функционирования компьютеров.
Потребители вряд ли почувствуют застой в развитии раньше пользователей суперкомпьютеров. Закон Мура создал пространство, в котором технологии совершенствуются каждые два года. Хотя транзисторы могут и не стать меньше, технологии все равно будут совершенствоваться. Например, чтобы застраховаться от любого потенциального негативного воздействия отмены закона Мура, некоторые компании находят способы сделать микропроцессоры более эффективными, не уменьшая их размер.
Экономические последствия отмены закона Мура до сих пор неизвестны. Технология является движущей силой производительности, а производительность является ключевым компонентом экономического роста.
Как отрасль будет отображать инновации в будущем?
Многие технологические компании уже изменили свои временные рамки инноваций, чтобы отразить потребности технологий. Вместо того, чтобы сосредоточиться на масштабе, как это делает закон Мура, они решили сосредоточиться на применении таких технологических достижений. Например, здравоохранение, потребительские товары и искусственный интеллект теперь рассматриваются как движущие силы инноваций.