Moores lov

Moores lov er en  empirisk observation oprindeligt lavet af Gordon Moore , ifølge hvilken (i den moderne formulering) antallet af transistorer placeret på en integreret kredsløbschip fordobles hver 24. måned. Det ofte nævnte 18-måneders interval er relateret til en forudsigelse fra Intels David House om, at processorydelsen skulle fordobles hver 18. måned på grund af en kombination af stigende transistorantal og stigende processor-clock-hastigheder [1] .

Stigningen i antallet af transistorer på en mikroprocessorchip er vist i grafen. Punkterne svarer til de observerede data, og den rette linje svarer til en fordoblingsperiode på 24 måneder.

Historie

I 1965 (seks år efter opfindelsen af ​​det integrerede kredsløb ) fandt en af ​​grundlæggerne af Intel, Gordon Moore, i færd med at forberede en tale, et mønster : udseendet af nye mikrokredsløbsmodeller blev observeret omkring et år efter deres forgængere , mens antallet af transistorer i dem steg cirka to gange hver gang. Han forudsagde, at i 1975 ville antallet af elementer i en chip stige til 2 16 (65536) fra 2 6 (64) i 1965 [1] . Moore kom til den konklusion, at hvis denne tendens fortsætter, kan computerens kraft i løbet af relativt kort tid vokse eksponentielt. Denne observation kaldes Moores lov.

I 1975 foretog Gordon Moore justeringer af sin lov, ifølge hvilken fordoblingen af ​​antallet af transistorer ville ske hvert andet år (24 måneder) [2] [1] .

Med hensyn til virkningerne på grund af Moores lov blev følgende sammenligning foretaget i tidsskriftet " In the world of science ":

"Hvis luftfartsindustrien i løbet af de sidste 25 år havde udviklet sig lige så hurtigt som computerteknologi, så kunne en Boeing 767 købes i dag for 500 $ og flyve jorden rundt på 20 minutter, mens den brugte 19 liter brændstof. Med denne analogi, selvom den ikke er helt nøjagtig, kan man bedømme hastigheden af ​​omkostningsreduktion og energiforbrug og stigningen i computeres hastighed.

- Journal " In the world of science " (1983, nr. 08) [3]
(russisk udgave af " Scientific American ")

I 2003 udgav Moore No Exponential is Forever: But 'Forever' Can Be Delayed!', hvori han erkendte, at den eksponentielle vækst af fysiske mængder i lang tid er umulig, og visse grænser nås konstant. Kun udviklingen af ​​transistorer og deres fremstillingsteknologier gjorde det muligt at forlænge loven i flere generationer [4] .

I 2007 udtalte Moore, at loven åbenbart snart ville ophøre med at gælde på grund af stoffets atomare natur og begrænsningen af ​​lysets hastighed [5] .

Moores anden lov

Der er mange lignende udsagn, der karakteriserer processerne med eksponentiel vækst, også kaldet "Moores love". For eksempel den mindre kendte " Moores anden lov " [6] introduceret i 1998 af Eugene Meyeran , som siger, at prisen på chipfabrikker stiger eksponentielt med kompleksiteten af ​​de producerede chips. Således kostede fabrikken, hvor Intel Corporation producerede dynamiske hukommelseschips med en kapacitet på 1 Kbit, $4 millioner , og udstyret til produktionen af ​​en Pentium -mikroprocessor ved hjælp af 0,6 mikrometer teknologi med 5,5 millioner transistorer kostede $2 milliarder . Omkostningerne ved Fab32, en fabrik til produktion af processorer baseret på en 45-nm procesteknologi, var $3 milliarder [7] .

Konsekvenser og begrænsninger

Parallelisme og Moores lov

For nylig er det blevet nødvendigt at bruge parallel computing for at kunne omsætte den ekstra regnekraft, som Moores lov forudsiger, i praksis . I årenes løb har processorproducenter løbende øget clock-hastighed og parallelitet på instruktionsniveau, så gamle enkelttrådede applikationer kører hurtigere på nye processorer uden ændringer i programkoden [8] .

Siden omkring midten af ​​2000'erne har processorproducenter af forskellige årsager favoriseret multi-core arkitekturer, og for at drage fuld fordel af den øgede CPU-ydeevne skal programmer omskrives på en passende måde. Imidlertid er det ikke alle algoritmer, der egner sig til parallelisering , og definerer dermed en grundlæggende grænse for effektiviteten af ​​at løse et beregningsproblem i henhold til Amdahls lov .

Litteratur

Links

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Eksponentielle love for computervækst | Kommunikation fra ACM, januar 2017 / Arkiveret 23. august 2017 på Wayback Machine
  2. ↑ Moores lov er virkelig død denne gang Arkiveret 20. juli 2017 på Wayback Machine Ars Technica
  3. ↑ Også nævnt i bogen: Mayorov S. A., Kirillov V. V., Pribluda A. A. Introduction to microcomputers. - L . : Mashinostroyeniye, Leningrad. afdeling, 1988. - S. 121. - med ill., 304 s. - 120.000 eksemplarer.  - ISBN 5-217-00180-1 .
  4. ↑ Moore, Gordon E. Ingen eksponentiel er for evigt: Men "for evigt" kan blive forsinket!  (engelsk) . International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) 2003 / SESSION 1 / PLENAR / 1.1 (2003). Dato for adgang: 3. januar 2015. Arkiveret fra originalen 4. januar 2015.
  5. ↑ 10 år til 10nm: Moores lov virker stadig ... Arkiveret 12. april 2009 på Wayback Machine // PCNews, 07/12/2008; Intel sikker på 10nm og derover Arkiveret 4. januar 2015 på Wayback Machine 07/07/2008
  6. ↑ Ancestor // Computerra -online: “Moore i 1965 bragte ikke én lov, men to. Og netop den anden Moores lov er en mere alvorlig begrænsning for den første. / Arkiveret 13. juni 2018 på Wayback Machine
  7. ↑ Intel Corporation sætter den første fabrik i drift til højvolumen produktion af mikroprocessorer baseret på 45-nm fremstillingsprocessen // Intel.com / Arkiveret 21. august 2008 på Wayback Machine
  8. ↑ Herb Sutter, gratis frokost er overstået: En grundlæggende drejning mod samtidighed i software // Dr. Dobb's Journal #30(3), marts 2005 / Arkiveret 1. marts 2021 på Wayback Machine
  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger