Mis on Moore’i seadus?

Moore’i seadus, mille algselt sõnastas Inteli tollane esimees Gordon Moore, ilmus esmakordselt 1965. aasta artiklis Electronics’i 35. aastapäeva väljaandes “Rohkemate komponentide lisamine integraallülitustesse”. Ta kinnitab, et minimaalsete kuludega pooljuhtkomponentide keerukus on alates esimese mikrokiibi prototüübi esitlemisest 1959. aastal igal aastal regulaarselt kahekordistunud.

80ndatel ja 90ndatel hakkasid teised Moore’i seadust ümber sõnastama fikseeritud suurusega kiibile mahtuvate transistoride arvu või ühikuhinna arvutusvõimsuse järgi. See tähelepanuväärne seadus on püsinud vähemalt selle artikli kirjutamiseni 2005. aastal. Lisaks on LED-tulede väljatöötamises, ajuskaneerimisseadmete eraldusvõimes ja leiutiste massilises kasutamises ilmnenud mitmed eksponentsiaalse kasvu Moore’i variandid. , järjestatud genoomide arv, RAM-i saadavus, magnetilise andmesalvestuse suurus ja kiireim võimalik andmeedastuskiirus.

Moore’i seaduse edu teeb veelgi põnevamaks see, et Moore’il oli oma väite aluseks vaid 6-aastane mikrokiipide kasutamise kogemus, kuid sellegipoolest on see püsinud veel 40 aastat. Seaduse surma on mitu korda ette ennustatud, kuid see on pidevalt jännanud. Tööstuse eksperdid ootavad selles luksumist 2015. aasta paiku, kui tavapärased fotolitograafilised tehnikad jõuavad oma lõpliku piirini.

Fotolitograafia kasutab kiibile tunnuste söövitamiseks valguskiiri, mis tähendab, et väiksemate objektide söövitamiseks on vaja väiksemaid valguse lainepikkusi. Fotolitograafia ulatub juba ultraviolettkiirguse vahemikku. Sellest palju kaugemale jõudmine on raske väiksema sagedusega lainete tekitamiseks vajalike suurte energiate tõttu. Seetõttu tuleb arvutusvõimsuse eksponentsiaalse kasvu tagamiseks kasutada muid alternatiive, nagu DNA andmetöötlus, nanoarvutus, 3-D kiibid või midagi enneolematut.

Majandus on vähemalt ühes valdkonnas pidanud andma Moore’i seaduse jätkuva eksponentsiaalse kasvu säilitamiseks. See piirkond on algkapital, mis on vajalik moodsa mikrokiipide tootmise tehase loomiseks, praegu suurusjärgus 1.5–2 miljardit dollarit (USA dollarit). Uurimis- ja arenduskulud Moore’i seadusest fotolitograafiast möödasaatmiseks on tõenäoliselt samas suurusjärgus, kui mitte mitu korda suuremad. Kuid kuna nõudlus mitmesuguste rakenduste jaoks kasutatava arvutusvõimsuse järele kasvab, on väga tõenäoline, et selle nõudluse rahuldamiseks luuakse vajalik pakkumine.