Закон Мура и эволюция микрочипов

Согласно Тарди (2023), закон Мура гласит, что количество транзисторов на микрочипе примерно удваивается каждые два года, в то время как скорость и возможности компьютеров увеличиваются, в результате чего затраты сокращаются вдвое за тот же период времени.

Закон Мура также утверждает, что этот рост становится экспоненциальным.

В 1965 году Гордон Э. Мур, соучредитель Intel, сделал это наблюдение, которое стало известно как закон Мура, когда он заметил новые тенденции в производстве микросхем в Fairchild Semiconductor.

Его закон направлял полупроводниковую промышленность в долгосрочном планировании и устанавливал цели для исследований и разработок (НИОКР). Закон Мура стал движущей силой технологических и социальных изменений, производительности и экономического роста 20-го и 21-го веков.

По мере того, как транзисторы в интегральных схемах становились все более эффективными, компьютеры становились меньше и быстрее. Чипы и транзисторы представляли собой микроскопические структуры, содержащие молекулы углерода и кремния, которые идеально выстраивались для более быстрого перемещения электричества по цепи. Чем быстрее микрочип обрабатывает электрические сигналы, тем эффективнее становится компьютер. Стоимость мощных компьютеров ежегодно снижалась из-за снижения затрат на рабочую силу и снижения цен на полупроводники.

Все высокотехнологичное общество извлекает выгоду из закона Мура в действии.

Мобильные устройства, такие как смартфоны и компьютерные планшеты, не могут работать без крошечных процессоров, равно как и видеоигры, электронные таблицы, точные прогнозы погоды и глобальная система позиционирования (GPS). Меньшие и более быстрые компьютеры улучшили транспорт, здравоохранение, образование и производство энергии благодаря увеличению мощности компьютерных чипов. Однако эксперты сошлись во мнении, что компьютеры должны достичь физических пределов закона Мура в какой-то момент в 2020-х годах.Высокие температуры транзисторов в конечном итоге сделали бы невозможным создание небольших схем. Это связано с тем, что для охлаждения транзисторов требуется больше энергии, чем количество энергии, которое уже проходит через транзисторы.

Будущее компьютеров и физические пределы технологии

Закон Мура приближается к своей естественной смерти, поскольку производители чипов обременены задачей создания все более мощных чипов вопреки реальным физическим трудностям. Даже Intel конкурирует сама с собой и со своей отраслью, чтобы создать то, что в конечном итоге может оказаться невозможным. Это можно увидеть в 2012 году с ее 22-нанометровым (нм) процессором, а затем в 2014 году с еще меньшим продвижением мощных транзисторов 14-нм чипа, и сегодня компания изо всех сил пытается вывести на рынок свой 7-нм чип.

Инженеры и ученые могут найти другие способы сделать компьютеры более функциональными. Приложения и программное обеспечение могут помочь повысить скорость и эффективность компьютеров. Облачные вычисления, беспроводная связь, Интернет вещей (IoT) и квантовая физика — все это может сыграть свою роль в будущем инноваций в области компьютерных технологий.

Преимущества все более интеллектуальных вычислительных технологий могут помочь сохранить здоровье, безопасность и продуктивность людей в течение длительного периода времени.