บ้าน ส่งต่อความคิด กฎของมัวร์ที่ 50: กำหนดความเร็วของการเปลี่ยนแปลง

กฎของมัวร์ที่ 50: กำหนดความเร็วของการเปลี่ยนแปลง

วีดีโอ: A day with Scandale - Harmonie Collection - Spring / Summer 2013 (กันยายน 2024)

วีดีโอ: A day with Scandale - Harmonie Collection - Spring / Summer 2013 (กันยายน 2024)
Anonim

สุดสัปดาห์นี้เป็นเวลา 50 ปีนับตั้งแต่กอร์ดอนมัวร์ผู้ร่วมก่อตั้ง Intel ได้ตีพิมพ์บทความที่ก่อให้เกิดแนวคิด "กฎของมัวร์" แนวคิดที่ว่าความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่ากับเทคโนโลยีแต่ละรุ่น

แนวคิดดังกล่าวเป็นตัวขับเคลื่อนที่สำคัญในโลกเทคโนโลยีของเราเมื่อเราย้ายจากวงจรรวมที่มีทรานซิสเตอร์และตัวต้านทานน้อยกว่า 50 ปีที่ผ่านมาจนถึงชิปในปัจจุบันซึ่งชิป Intel dual-core Core "Broadwell" ใหม่สำหรับแล็ปท็อปมี 1.9 ทรานซิสเตอร์พันล้านตัวและชิป Xeon ระดับไฮเอนด์มีทรานซิสเตอร์อยู่ 4.3 พันล้านตัว เราได้เห็นความก้าวหน้าที่น่าอัศจรรย์และทำให้เรามีโทรศัพท์มือถือที่มีพลังเทียบเท่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์เมื่อไม่นานมานี้

ชื่อเรื่อง "การยัดส่วนประกอบเพิ่มเติมไปยังวงจรรวม" บทความต้นฉบับของมัวร์ปรากฏในฉบับครบรอบ 35 ปีของ Electronics Magazine ลงวันที่ 19 เมษายน 1965 (การพิมพ์ซ้ำออนไลน์อยู่ที่นี่) ในเอกสาร Moore ระบุว่า "ความซับซ้อนของส่วนประกอบขั้นต่ำ ต้นทุนเพิ่มขึ้นในอัตราประมาณสองต่อปี "หมายความว่าจำนวนทรานซิสเตอร์ต่อชิปเพิ่มเป็นสองเท่าทุกปี แม้จะมีกราฟแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้จะขยายตัวในอีก 10 ปีข้างหน้า

เมื่อต้องการพิจารณาเรื่องนี้มัวร์กล่าวว่าเขากลับไปที่การพัฒนาวงจรรวมระนาบเริ่มต้นในปี 2502 และวางแผนจำนวนส่วนประกอบบนชิปในช่วงเวลาสี่ปีบนกระดาษกึ่งล็อก เขาสังเกตเห็นว่า "อ้ามันทวีคูณขึ้นทุกปี" (มัวร์เล่าเรื่องนี้หลายครั้งรวมถึงในการสัมภาษณ์ปี 1997 กับฉันสำหรับ นิตยสาร PC และการสัมภาษณ์ล่าสุดกับ Intel)

มัวร์ชีวประวัติที่กำลังจะมาถึงแสดงให้เห็นว่าจริง ๆ แล้วเขากำลังคิดในบรรทัดที่คล้ายกันเมื่อสองปีก่อนเมื่อเขาเขียนบทความก่อนหน้านี้ แต่มันเป็นกระดาษ อิเล็กทรอนิคส์

ในบทความมัวร์ทำนายว่าภายในปี 1975 "จำนวนส่วนประกอบต่อวงจรรวมสำหรับต้นทุนขั้นต่ำ (จะ) เท่ากับ 65, 000" - เพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่สิ่งหนึ่งที่ปรากฎว่าใกล้เคียงกับความสำเร็จของวิศวกรจริงๆ

ในช่วงเวลาของบทความต้นฉบับมัวร์ทำงานวิจัยและพัฒนาที่ Fairchild Semiconductor ซึ่งเขาเป็นหนึ่งในผู้ร่วมก่อตั้ง เขาและ Robert Noyce ออกจาก Fairchild เพื่อก่อตั้ง Intel ในปี 1968 และ บริษัท ได้ถูกกำหนดโดยความมุ่งมั่นที่จะดำเนินการเพิ่มความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์เป็นสองเท่าเป็นประจำ

วลี "กฎของมัวร์" ประกาศเกียรติคุณจากคาลเทคศาสตราจารย์คาร์เวอร์มี้ดประมาณ 10 ปีหลังจากบทความปรากฏขึ้นและมันก็ติดอยู่แม้ว่ามัวร์จะต่อต้านคำนี้มานานหลายปี

ในปี 1975 มัวร์ได้ปรับปรุงการคาดการณ์ของเขาเป็นสองเท่าทุก ๆ สองปีและตลอดระยะเวลาหลายปีที่ผ่านมาเราได้เห็นผู้ผลิตชิปพยายามที่จะตีประมาณการนั้น เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ Intel ได้เปิดตัวโหนดตัวประมวลผลใหม่ตามกำหนดเวลาสองปีโดยมีจังหวะ "ติ๊กต็อก" และแม้ว่าโหนด 14nm และ 16nm ล่าสุดที่ผ่านมานั้นจะมีความล้าหลัง แต่แนวคิดก็ยังคงขับเคลื่อนอุตสาหกรรมชิปต่อไป ในบรรดา บริษัท เหล่านั้นคือ Intel ผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ผลิตชิปให้กับ บริษัท อื่น ๆ (เช่น Globalfoundries, Samsung และ TSMC) และผู้ผลิตหน่วยความจำที่หลากหลาย ชิป)

เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่ากฎของมัวร์ไม่ใช่กฎทางกายภาพ แต่เป็นการคาดการณ์ว่าอุตสาหกรรมจะเคลื่อนไหวได้เร็วเพียงใด และเป้าหมายที่อุตสาหกรรมพยายามพบปะใช้เงินหลายพันล้านดอลลาร์เพื่อการวิจัยออกแบบและผลิตชิปใหม่และซับซ้อนมากขึ้นเรื่อย ๆ

กฎของมัวร์จะดำเนินต่อไปอีกนานเท่าใด ไม่มีใครรู้จริงๆ Brian Krzanich ซีอีโอคนปัจจุบันของ Intel ได้กล่าวว่า "เป็นหน้าที่ของเราที่จะทำให้มันดำเนินต่อไปให้นานที่สุด" ผู้ผลิตชิปได้พัฒนาวัสดุและโครงสร้างใหม่ (เช่น high-k / metal gate และ silicon strained) และโครงสร้างใหม่เช่น FinFET หรือตามที่ Intel เรียกมันว่าเทคโนโลยี Tri-Gate ณ จุดนี้การผลิตลอจิกแบบ 14nm และ 16nm ทั้งหมดใช้เครื่องมือเหล่านี้พร้อมกับการพิมพ์หินแบบหลายรูปแบบ - ในระยะสั้นมันได้ยากขึ้นและมีราคาแพงกว่า แต่กฎของมัวร์ยังคงดำเนินต่อไป

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Intel และ บริษัท เช่น Samsung และ TSMC ได้เริ่มลงทุนในการผลิต 10nm และเราจะเริ่มเห็นผลิตภัณฑ์ 10nm แรกในปี 2560 หรือมากกว่านั้น Intel ได้กล่าวว่าเชื่อว่าการผลิต 7nm จะไม่เพียงเกิดขึ้น แต่จะยังคงแสดงราคาต่อทรานซิสเตอร์ที่ลดลงและชิปชิปส่วนใหญ่ที่ฉันได้พูดคุยจะเชื่อว่าการผลิต 5nm จะยังคงดำเนินต่อไปแม้ว่าจะไม่ชัดเจนเท่าใด โหนดใหม่เหล่านี้จะเสียค่าใช้จ่ายหรือไม่ว่าจะเป็นจังหวะสองปียังคงเป็นไปได้หรือมีประสิทธิภาพ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเราอาจต้องใช้วัสดุใหม่เช่นซิลิคอนเจอร์เมเนียมหรือสิ่งที่เรียกว่าสารประกอบ III-V โครงสร้างใหม่เช่นเทคโนโลยีประตู - รอบ - หรือ - nanowire; และเครื่องมือพิมพ์หินใหม่เช่นเครื่องมือ ultraviolet (EUV)

มัวร์กล่าวในการสัมภาษณ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ "ในปี 1965 และเมื่อฉันปรับปรุงการสังเกตของฉันในปี 1975 ฉันไม่ได้คาดการณ์ว่าแนวโน้มนี้จะสิ้นสุดลงมันเป็นสิ่งที่ดีเพราะฉันแน่ใจว่าฉันจะต้องประหลาดใจ อุตสาหกรรมมีความคิดสร้างสรรค์อย่างมหัศจรรย์ในการเพิ่มความซับซ้อนของชิปอย่างต่อเนื่องมันยากที่จะเชื่อ - อย่างน้อยก็ยากสำหรับฉันที่จะเชื่อว่า - ตอนนี้เราพูดในแง่ของทรานซิสเตอร์เป็นพันล้านชิปมากกว่า 10 วินาทีหรือหลายพัน

“ มันเป็นเทคโนโลยีที่เปิดกว้างมากกว่าที่ฉันคิดไว้ในปี 1965 หรือ 1975 และยังไม่ชัดเจนว่าจะสิ้นสุดเมื่อใด”

กฎของมัวร์ได้ผลักดันให้อุตสาหกรรมเทคโนโลยีก้าวไปข้างหน้าตลอดระยะเวลา 50 ปีที่ผ่านมาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งในด้านอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องที่เราได้เห็นในช่วงเวลานั้นตั้งแต่พีซีไปจนถึงสมาร์ทโฟนไปจนถึงการสื่อสารและทีวีดิจิตอล มันยากที่จะคาดการณ์ว่าสิ่งใหม่ ๆ ที่จะนำมาในอนาคต

กฎของมัวร์ที่ 50: กำหนดความเร็วของการเปลี่ยนแปลง