Prawo Moore’a: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
wstawienie {{Kontrola autorytatywna}} |
m Anulowanie wersji 72932502 autorstwa 37.47.76.174 (dyskusja)kolejne podwojenia dają ciąg liczb 1, 2, 4, 8,16....a to daje funkcję wykładnicza ; dla funkcji liniowej było by 1, 2 ,3, 4, 5 ,..... Znacznik: Anulowanie edycji |
||
| (Nie pokazano 10 wersji utworzonych przez 7 użytkowników) | |||
| Linia 2: | Linia 2: | ||
[[Plik:Moore's Law Transistor Count 1970-2020.png|mały|Wzrost liczby tranzystorów w procesorach w latach 1971–2019]] |
[[Plik:Moore's Law Transistor Count 1970-2020.png|mały|Wzrost liczby tranzystorów w procesorach w latach 1971–2019]] |
||
'''Prawo Moore’a''' – prawo [[Wiedza empiryczna|empiryczne]], wynikające z obserwacji, że ekonomicznie optymalna liczba [[tranzystor]]ów w [[układ scalony|układzie scalonym]] zwiększa się w kolejnych latach zgodnie z [[Tendencja rozwojowa|trendem]] [[Funkcja wykładnicza|wykładniczym]] (podwaja się w niemal równych odcinkach czasu). Autorstwo tego prawa przypisuje się [[Gordon E. Moore|Gordonowi Moore’owi]], jednemu z założycieli firmy [[Intel]], który w 1965 r. zaobserwował podwajanie się liczby tranzystorów co ok. 18 miesięcy<ref name="Moore1965paper"> |
'''Prawo Moore’a''' – prawo [[Wiedza empiryczna|empiryczne]], wynikające z obserwacji, że ekonomicznie optymalna liczba [[tranzystor]]ów w [[układ scalony|układzie scalonym]] zwiększa się w kolejnych latach zgodnie z [[Tendencja rozwojowa|trendem]] [[Funkcja wykładnicza|wykładniczym]] (podwaja się w niemal równych odcinkach czasu). Autorstwo tego prawa przypisuje się [[Gordon E. Moore|Gordonowi Moore’owi]], jednemu z założycieli firmy [[Intel]], który w 1965 r. zaobserwował podwajanie się liczby tranzystorów co ok. 18 miesięcy<ref name="Moore1965paper"> |
||
{{cytuj |url = http://svmoore.pbworks.com/w/file/fetch/59055901/Gordon_Moore_1965_Article.pdf |tytuł = Cramming more components onto integrated circuits |autor = Gordon E. Moore |opublikowany = Electronics Magazine '''38''' (8), 19 kwietnia 1965 |język = en |data dostępu = |
{{cytuj |url = http://svmoore.pbworks.com/w/file/fetch/59055901/Gordon_Moore_1965_Article.pdf |tytuł = Cramming more components onto integrated circuits |autor = Gordon E. Moore |opublikowany = Electronics Magazine '''38''' (8), 19 kwietnia 1965 |język = en |data dostępu = 2013-10-23}}</ref>. |
||
Liczba ta była następnie korygowana i obecnie przyjmuje się, że liczba tranzystorów w mikroprocesorach od wielu lat podwaja się co ok. 24 miesiące. Na zasadzie analogii, prawo Moore’a stosuje się też do wielu innych parametrów [[sprzęt komputerowy|sprzętu komputerowego]], np. pojemności dysków twardych czy wielkości pamięci operacyjnej. |
Liczba ta była następnie korygowana i obecnie przyjmuje się, że liczba tranzystorów w mikroprocesorach od wielu lat podwaja się co ok. 24 miesiące. Na zasadzie analogii, prawo Moore’a stosuje się też do wielu innych parametrów [[sprzęt komputerowy|sprzętu komputerowego]], np. pojemności dysków twardych czy wielkości pamięci operacyjnej. |
||
| Linia 15: | Linia 15: | ||
* przepustowości [[sieć komputerowa|sieci komputerowych]] |
* przepustowości [[sieć komputerowa|sieci komputerowych]] |
||
Nie wszystko jednak podlega tak rozszerzonemu prawu Moore’a, np. [[czas dostępu]] dla [[pamięć komputerowa|pamięci komputerowej]], dysków twardych czy sieci komputerowych maleje powoli, pomimo rosnącej ich [[ |
Nie wszystko jednak podlega tak rozszerzonemu prawu Moore’a, np. [[czas dostępu]] dla [[pamięć komputerowa|pamięci komputerowej]], dysków twardych czy sieci komputerowych maleje powoli, pomimo rosnącej ich [[Przepustowość kanału|przepustowości]]. W niewielkim stopniu spadły też ceny typowych komputerów, ich rozmiar czy pobór mocy. |
||
== Granice prawa Moore’a == |
== Granice prawa Moore’a == |
||
Jednym z głównych powodów, dzięki któremu ten wykładniczy wzrost jest możliwy, jest stosowanie coraz mniejszych elementów w procesie fabrykacji. Współcześnie dominują technologie 7 i 5 [[Nanometr|nm]]<ref name=":0">{{Cytuj |tytuł = Moore’s law: further progress will push hard on the boundaries of physics and economics |data = 2023-06-20 |data dostępu = 2023-07-31 |opublikowany = Physics World |url = https://physicsworld.com/moores-law-further-progress-will-push-hard-on-the-boundaries-of-physics-and-economics/ |język = en}}</ref>, podczas gdy we wczesnych latach 90. używano technologii 500 nm. Należy jednak pamiętać, że wielkości te są tylko oznaczeniem procesu produkcyjnego, a faktyczna wielkość współczesnych tranzystorów jest około 10 razy większa. Biorąc pod uwagę [[Fizyka klasyczna|fizykę klasyczną]] rozmiary te nie mogą zmniejszać się bez końca – granicę stanowi tutaj rozmiar [[atom]]ów, a kolejnym ograniczeniem jest [[prędkość światła]] w próżni wyznaczająca górną granicę dla prędkości przesyłania [[Informacja|informacji]]<ref name=":0" />. W 2016 roku międzynarodowa grupa naukowców z Niemiec, Japonii i USA stworzyła tranzystor składający się zaledwie z jednej cząstki [[Ftalocyjanina|Ftalocyjaniny]] otoczonej dwunastoma atomami [[Ind]]u mający średnice zaledwie 0.167nm<ref>{{Cytuj |autor = Matthew Griffin |tytuł = Worlds smallest molecular transistor reboots Moore's Law |data = 2016-06-22 |data dostępu = 2023-07-31 |opublikowany = By Futurist and Virtual Keynote Speaker Matthew Griffin |url = https://www.fanaticalfuturist.com/2016/06/moores-law-gets-a-new-shot-in-the-arm/ |język = en}}</ref>, co zostało określone jako twardy limit prawa Moore'a.<ref>{{Cytuj |autor = Jesús Martínez-Blanco, Christophe Nacci, Steven C. Erwin, Kiyoshi Kanisawa, Elina Locane, Mark Thomas, Felix von Oppen, Piet W. Brouwer, Stefan Fölsch |tytuł = Gating a single-molecule transistor with individual atoms |czasopismo = Nature Physics |data = 2015-08 |data dostępu = 2023-07-31 |issn = 1745-2481 |wolumin = 11 |numer = 8 |s = 640–644 |doi = 10.1038/nphys3385 |url = https://www.nature.com/articles/nphys3385 |język = en}}</ref> Większość prognostów, wraz z Gordonem Moorem<ref>{{Cytuj |tytuł = After Moore's law {{!}} Technology Quarterly |data dostępu = 2023-07-31 |opublikowany = The Economist |url = https://www.economist.com/technology-quarterly/2016-03-12/after-moores-law}}</ref> uważa, że koniec prawa Moore'a nastąpi około roku 2025<ref>{{Cytuj |autor = M. Mitchell Waldrop |tytuł = The chips are down for Moore’s law |czasopismo = Nature News |data = 2016-02-11 |data dostępu = 2023-07-31 |wolumin = 530 |numer = 7589 |s = 144 |doi = 10.1038/530144a |url = http://www.nature.com/news/the-chips-are-down-for-moore-s-law-1.19338 |język = en}}</ref>. Dyrektor naczelny [[Nvidia]] [[Jensen Huang]] w 2022 ogłosił, że prawo Moore'a już jest nieaktualne, jednak dyrektor naczelny [[Intel]]a [[Pat Gelsinger]] parę dni później stwierdził, że to nieprawda<ref>{{Cytuj |autor = Sam Machkovech |tytuł = Intel: “Moore’s law is not dead” as Arc A770 GPU is priced at $329 |data = 2022-09-27 |data dostępu = 2023-07-31 |opublikowany = Ars Technica |url = https://arstechnica.com/gadgets/2022/09/the-intel-arc-a770-gpu-launches-october-12-for-329/ |język = en}}</ref>. |
|||
Jednym z głównych powodów, dzięki któremu ten wykładniczy wzrost jest możliwy, jest stosowanie coraz mniejszych elementów w procesie fabrykacji. Współcześnie dominują technologie 14nm i ostatnio 7nm, kiedy we wczesnych latach 90. używano technologii 500 nm. Biorąc pod uwagę [[Fizyka klasyczna|fizykę klasyczną]] rozmiary te nie mogą zmniejszać się bez końca – granicę stanowi tutaj rozmiar [[atom]]ów, a kolejnym ograniczeniem jest [[prędkość światła]] w próżni wyznaczająca górną granicę dla prędkości przesyłania [[Informacja|informacji]]. |
|||
{{fakt|Według dokumentów ''International Technology Roadmap for Semiconductors'', uwzględniających potencjalne problemy z rozwojem i miniaturyzacją, należy oczekiwać kolejnych procesów dostępnych (na rynku) w latach, 32 nm – 2009, 22 nm – 2012, 14 nm – 2015, 10 nm – 2018(Intel), 7 nm - 2019(AMD), 5 nm ~ 2020, 3 nm ~ 2022, a dalszy rozwój w ramach elektroniki stoi pod znakiem zapytania. Ostatnie 10 lat będą miały mniejszą dynamikę wzrostu niż wskazuje na to Prawo Moore’a. |data=2019-07}}. |
|||
== Po osiągnięciu granicy == |
== Po osiągnięciu granicy == |
||
Nawet jeżeli wymienione powyżej problemy pozostaną rozwiązane (nowe procesy litograficzne, użycie innych półprzewodników), zawsze można spodziewać się wystąpienia innych problemów w wytwarzaniu szybkich układów scalonych oraz wysokich kosztów. Dlatego już teraz trend całego przemysłu komputerowego jest skierowany ku tworzeniu układów wieloprocesorowych (lub wielordzeniowych) i przetwarzaniu równoległym (stosowanym do tej pory w wydajnych serwerach i superkomputerach). Również ta forma przedłużenia prawa Moore’a ma swoje granice w postaci [[Prawo Amdahla|prawa Amdahla]] i wysokich opóźnień w dostępie do danych (np. w [[RAM|pamięci RAM]], tzw. ściana powolnej pamięci). Również dużym problemem obecnych technologii jest duży pobór prądu i wydzielane ciepło (rosnące wraz z częstotliwością pracy układów). |
Nawet jeżeli wymienione powyżej problemy pozostaną rozwiązane (nowe procesy litograficzne, użycie innych półprzewodników), zawsze można spodziewać się wystąpienia innych problemów w wytwarzaniu szybkich układów scalonych oraz wysokich kosztów. Dlatego już teraz trend całego przemysłu komputerowego jest skierowany ku tworzeniu układów wieloprocesorowych (lub wielordzeniowych) i przetwarzaniu równoległym (stosowanym do tej pory w wydajnych serwerach i superkomputerach). Również ta forma przedłużenia prawa Moore’a ma swoje granice w postaci [[Prawo Amdahla|prawa Amdahla]] i wysokich opóźnień w dostępie do danych (np. w [[RAM|pamięci RAM]], tzw. ściana powolnej pamięci). Również dużym problemem obecnych technologii jest duży pobór prądu i wydzielane ciepło (rosnące wraz z częstotliwością pracy układów). |
||
Aktualna wersja na dzień 14:50, 21 lut 2024
Prawo Moore’a – prawo empiryczne, wynikające z obserwacji, że ekonomicznie optymalna liczba tranzystorów w układzie scalonym zwiększa się w kolejnych latach zgodnie z trendem wykładniczym (podwaja się w niemal równych odcinkach czasu). Autorstwo tego prawa przypisuje się Gordonowi Moore’owi, jednemu z założycieli firmy Intel, który w 1965 r. zaobserwował podwajanie się liczby tranzystorów co ok. 18 miesięcy[1]. Liczba ta była następnie korygowana i obecnie przyjmuje się, że liczba tranzystorów w mikroprocesorach od wielu lat podwaja się co ok. 24 miesiące. Na zasadzie analogii, prawo Moore’a stosuje się też do wielu innych parametrów sprzętu komputerowego, np. pojemności dysków twardych czy wielkości pamięci operacyjnej.
Zakres znaczenia
[edytuj | edytuj kod]Termin ten jest też używany do określenia praktycznie dowolnego postępu technologicznego. „Prawo Moore’a”, mówiące że „moc obliczeniowa komputerów podwaja się co 24 miesiące”, jest nawet popularniejsze od oryginalnego prawa Moore’a.
Podobnie (z innym okresem) mówi się o:
- stosunku mocy obliczeniowej do kosztu
- liczbie tranzystorów w stosunku do powierzchni układu scalonego
- rozmiarach pamięci RAM
- pojemności dysków twardych
- przepustowości sieci komputerowych
Nie wszystko jednak podlega tak rozszerzonemu prawu Moore’a, np. czas dostępu dla pamięci komputerowej, dysków twardych czy sieci komputerowych maleje powoli, pomimo rosnącej ich przepustowości. W niewielkim stopniu spadły też ceny typowych komputerów, ich rozmiar czy pobór mocy.
Granice prawa Moore’a
[edytuj | edytuj kod]Jednym z głównych powodów, dzięki któremu ten wykładniczy wzrost jest możliwy, jest stosowanie coraz mniejszych elementów w procesie fabrykacji. Współcześnie dominują technologie 7 i 5 nm[2], podczas gdy we wczesnych latach 90. używano technologii 500 nm. Należy jednak pamiętać, że wielkości te są tylko oznaczeniem procesu produkcyjnego, a faktyczna wielkość współczesnych tranzystorów jest około 10 razy większa. Biorąc pod uwagę fizykę klasyczną rozmiary te nie mogą zmniejszać się bez końca – granicę stanowi tutaj rozmiar atomów, a kolejnym ograniczeniem jest prędkość światła w próżni wyznaczająca górną granicę dla prędkości przesyłania informacji[2]. W 2016 roku międzynarodowa grupa naukowców z Niemiec, Japonii i USA stworzyła tranzystor składający się zaledwie z jednej cząstki Ftalocyjaniny otoczonej dwunastoma atomami Indu mający średnice zaledwie 0.167nm[3], co zostało określone jako twardy limit prawa Moore'a.[4] Większość prognostów, wraz z Gordonem Moorem[5] uważa, że koniec prawa Moore'a nastąpi około roku 2025[6]. Dyrektor naczelny Nvidia Jensen Huang w 2022 ogłosił, że prawo Moore'a już jest nieaktualne, jednak dyrektor naczelny Intela Pat Gelsinger parę dni później stwierdził, że to nieprawda[7].
Po osiągnięciu granicy
[edytuj | edytuj kod]Nawet jeżeli wymienione powyżej problemy pozostaną rozwiązane (nowe procesy litograficzne, użycie innych półprzewodników), zawsze można spodziewać się wystąpienia innych problemów w wytwarzaniu szybkich układów scalonych oraz wysokich kosztów. Dlatego już teraz trend całego przemysłu komputerowego jest skierowany ku tworzeniu układów wieloprocesorowych (lub wielordzeniowych) i przetwarzaniu równoległym (stosowanym do tej pory w wydajnych serwerach i superkomputerach). Również ta forma przedłużenia prawa Moore’a ma swoje granice w postaci prawa Amdahla i wysokich opóźnień w dostępie do danych (np. w pamięci RAM, tzw. ściana powolnej pamięci). Również dużym problemem obecnych technologii jest duży pobór prądu i wydzielane ciepło (rosnące wraz z częstotliwością pracy układów).
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Gordon E. Moore, Cramming more components onto integrated circuits [online], Electronics Magazine 38 (8), 19 kwietnia 1965 [dostęp 2013-10-23] (ang.).
- ↑ a b Moore’s law: further progress will push hard on the boundaries of physics and economics [online], Physics World, 20 czerwca 2023 [dostęp 2023-07-31] (ang.).
- ↑ Matthew Griffin, Worlds smallest molecular transistor reboots Moore's Law [online], By Futurist and Virtual Keynote Speaker Matthew Griffin, 22 czerwca 2016 [dostęp 2023-07-31] (ang.).
- ↑ Jesús Martínez-Blanco i inni, Gating a single-molecule transistor with individual atoms, „Nature Physics”, 11 (8), 2015, s. 640–644, DOI: 10.1038/nphys3385, ISSN 1745-2481 [dostęp 2023-07-31] (ang.).
- ↑ After Moore's law | Technology Quarterly [online], The Economist [dostęp 2023-07-31].
- ↑ M. Mitchell Waldrop, The chips are down for Moore’s law, „Nature News”, 530 (7589), 2016, s. 144, DOI: 10.1038/530144a [dostęp 2023-07-31] (ang.).
- ↑ Sam Machkovech, Intel: “Moore’s law is not dead” as Arc A770 GPU is priced at $329 [online], Ars Technica, 27 września 2022 [dostęp 2023-07-31] (ang.).