Was ist Moores Gesetz? | • BUOM
2. April 2021
Das Mooresche Gesetz ist im Geiste der technologischen Innovation verwurzelt. Dies führte zu einer Steigerung des modernen Komforts, der Produktivität und der Lebenserwartung. Es beeinflusst sogar die Art und Weise, wie wir kommunizieren und Wissen erlangen. In diesem Artikel definieren wir das Mooresche Gesetz und beantworten einige häufig gestellte Fragen zu diesem Thema.
Was ist Moores Gesetz?
Das Mooresche Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren, die einen Mikrochip beherbergen können, alle zwei Jahre verdoppelt. Weiter heißt es, dass die Preise für Chips weiter sinken werden, wodurch Computer für jedermann erschwinglicher werden. Moores Gesetz ist eine Beobachtung aus dem Jahr 1965 von Gordon E. Moore, Mitbegründer von Intel. Moore kam zunächst zu dem Schluss, dass sich das Wachstum jedes Jahr verdoppelt, änderte diese Aussage jedoch nach einigen Problemen in der Branche auf alle zwei Jahre.
Ist Moores Gesetz verwirklicht?
Seit seiner Beobachtung haben wir das Mooresche Gesetz aufgrund der zunehmenden Verfügbarkeit leistungsfähiger Computer in Aktion gesehen. Die Kosten für einen Personalcomputer im Jahr 1970 würden heute etwa einer halben Million Dollar entsprechen. Strom kann schneller durch Schaltkreise fließen, wodurch der Arbeitsaufwand für die Markteinführung eines Computers verringert wird. Prozessoren, die einst etwa 2.000 Transistoren enthielten, enthalten heute weit über eine Milliarde. Diese Fortschritte haben die Einführung der Computertechnologie in verschiedenen Branchen ermöglicht.
Fortschritte in der Medizintechnik haben zu einer genaueren Diagnose und Behandlung von Krankheiten geführt. Die Wirtschaft wird zunehmend globalisiert, da immer mehr Menschen auf der Welt Zugang zu Computertechnologie erhalten. Dieselben Innovationen veränderten die Art und Weise, wie Menschen kommunizierten und Einkommen erzielten, und führten zu wirtschaftlichem Fortschritt.
Faktoren, die Moores Gesetz beeinflussten
Als Gordon Moore seine historische Beobachtung machte, war der Besitz eines Personalcomputers für die meisten Bürger unerreichbar. Heutzutage verfügt jedes Smartphone und Tablet über einen Personal Computer. Diese technologischen Fortschritte werden von vielen verschiedenen Faktoren angetrieben.
Hier sind einige Faktoren, die Moores Gesetz möglich gemacht haben:
Wettbewerb: Das Mooresche Gesetz ist aufgrund des Wettbewerbs zwischen den Produzenten weitgehend ein Teil der Gesellschaft geblieben. Der Wunsch, als Erster auf den Markt zu kommen, hat viele Unternehmen dazu veranlasst, einen Zweijahreszeitraum für ihre Technologie und Forschung festzulegen.
MOSFET: MOSFET steht für Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor. Er wurde 1959 als erster Transistor erfunden, der in Miniaturgröße in Massenproduktion hergestellt werden konnte. Der MOSFET hatte großen Einfluss auf das Mooresche Gesetz.
Chemisch-mechanisches Polieren. Das chemisch-mechanische Polieren war eine von vielen Innovationen, die das Fotoätzen auf der Oberfläche von Halbleitern ermöglichten.
Erstellen kleinerer Geräte. Fortschritte in der Technologie, wie etwa Laser, die auf mikroskopisch kleine Chips schreiben können, haben zu immer kleineren Geräten geführt. Der kleinste Nanotransistor hat einen Durchmesser von etwa 1 Nanometer. Dies ist etwa halb so groß wie ein Strang menschlicher DNA.
Organisierte Arbeit: Technologieführer aus Europa, Korea, Japan und Taiwan trafen sich 1991, um sicherzustellen, dass ihre gemeinsamen Bemühungen zu Fortschritten bei Computerchips und der Anzahl der Transistoren führen würden, die sie aufnehmen könnten. Sie werden sicherstellen, dass die Lieferungen im Rahmen anderer Vereinbarungen zur Förderung der Mikroprozessorproduktion weiterhin leicht verfügbar bleiben.
Häufig gestellte Fragen zum Mooreschen Gesetz
Was ist ein Transistor?
Ein Transistor ist ein Halbleiter, der zum Verstärken oder Leiten elektrischer Signale verwendet wird. Ein Halbleiter steuert den Strom mithilfe von Isolator- und Leiterkomponenten. Transistoren sind eine Schlüsselkomponente von Mikroprozessoren und integrierten Schaltkreisen.
Wie viele Transistoren gibt es in modernen Computern?
Moderne Computer enthalten typischerweise mehr als zwei Milliarden Transistoren, während diese Zahl früher bei mehreren Tausend lag. Computer verfügen normalerweise über einen Dual-Core-Prozessor, der für die Ausführung verschiedener Aktivitäten ausgelegt ist. High-End-Computer können zwei haben.
Kommt Moores Gesetz?
Das Mooresche Gesetz wird wahrscheinlich ein Ende haben, wenn wir neue Methoden finden, um hocheffiziente Computer zu bauen, ohne dass Transistoren und andere moderne Technologien erforderlich sind. Moore selbst prognostizierte, dass das Gesetz erst Mitte der 2020er Jahre in Kraft treten würde. Es gibt mehrere Hauptgründe für die Aufhebung des Mooreschen Gesetzes:
Wärme: Transistoren erzeugen viel Wärme und benötigen zu ihrer Kühlung mehr Energieeinheiten als die Energiemenge, die durch den Transistor fließt.
Größe: Je kleiner das Gerät, desto schwieriger ist es, die durch es fließenden Ströme zu stabilisieren. Moore erklärte, dass die exponentielle Natur der Transistorgröße irgendwann zu Problemen führen werde. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie schneiden ein Sandwich immer wieder in zwei Hälften. Irgendwann wird es so verkleinert, dass es unbrauchbar wird. Transistoren sind von Natur aus ähnlich.
Kosten: Aufgrund der mikroskopischen Beschaffenheit von Transistoren sind die Kosten für Forschung und Entwicklung umso höher, je kleiner sie werden. Diese Innovationen kosten leicht zwischen 7 und 16 Milliarden US-Dollar. Hersteller müssen Risiken eingehen, indem sie diese Milliarden in Ideen investieren, die möglicherweise keinen Gewinn abwerfen.
Komplexität**:** Je kleiner der Transistor wird, desto komplexer sind Entwurf und Umsetzung der Theorie.
Auswirkungen auf die Umwelt: Die durch das Mooresche Gesetz erzielten Fortschritte haben zu erschwinglichen Preisen für Verbraucher und einem exponentiellen Anstieg ihrer Nutzung geführt. Infolgedessen werden die natürlichen – und manchmal nicht erneuerbaren – Ressourcen der Erde erschöpft. Es wurden neue Initiativen ergriffen, um diesen Auswirkungen entgegenzuwirken und den technologischen Fortschritt nachhaltiger zu gestalten.
Obsoleszenz: Das schnelle Wachstum des technologischen Fortschritts macht bisherige Technologien obsolet. Dies kann negative Auswirkungen auf die Umwelt haben. Geplante Obsoleszenz ist eine Marketingtaktik, die von vielen Unternehmen eingesetzt wird, um Gewinne zu sichern und ältere Produkte aus dem Verkehr zu ziehen. Obsoleszenz erweist sich als problematisch für die Datensicherheit. Mit der Verbesserung der Technologie steigt die Wahrscheinlichkeit, dass wichtige Informationen aufgrund veralteter Technologie verloren gehen.
Was passiert, wenn Moores Gesetz nicht mehr funktioniert?
Die Technologie wird wahrscheinlich langsamer voranschreiten, bis Alternativen zu Transistoren gefunden werden. Die Computertechnologie hat sich seit der Erfindung des ersten Chips weiterentwickelt. Jedes technologische Problem kann durch eine Umstrukturierung der Grundlagen der Funktionsweise von Computern gelöst werden.
Es ist unwahrscheinlich, dass Verbraucher die Stagnation der Entwicklung vor Supercomputer-Benutzern spüren werden. Moores Gesetz hat einen Raum geschaffen, in dem sich die Technologie alle zwei Jahre verbessert. Obwohl Transistoren möglicherweise nicht kleiner werden, wird sich die Technologie dennoch verbessern. Um sich beispielsweise gegen mögliche negative Auswirkungen der Aufhebung des Mooreschen Gesetzes abzusichern, suchen einige Unternehmen nach Möglichkeiten, Mikroprozessoren effizienter zu machen, ohne sie kleiner zu machen.
Die wirtschaftlichen Auswirkungen der Aufhebung des Mooreschen Gesetzes sind noch unbekannt. Technologie ist der Treiber der Produktivität, und Produktivität ist eine Schlüsselkomponente des Wirtschaftswachstums.
Wie wird die Branche Innovationen in Zukunft abbilden?
Viele Technologieunternehmen haben ihre Innovationszeitpläne bereits geändert, um den Anforderungen der Technologie Rechnung zu tragen. Anstatt sich auf die Größenordnung zu konzentrieren, wie es das Mooresche Gesetz tut, beschlossen sie, sich auf die Anwendung solcher technologischen Fortschritte zu konzentrieren. Beispielsweise gelten Gesundheitswesen, Konsumgüter und künstliche Intelligenz mittlerweile als Innovationstreiber.