Historie vědy: Počítačový vědec vykládá „Mooreův zákon“, který řídí návrh čipu po půl století – 2. prosince 1964
Milník: Zaveden Moorův zákon
Datum: 2. prosince 1964
Kde: San Francisco Bay Area
SZO: Gordon Moore
Na nenápadné přednášce pro místní odbornou společnost v roce 1964 počítačový vědec a chemik Gordon Moore předložil předpověď, která by definovala svět technologií na více než 50 let.
Konečná verze této předpovědi by se stala známou jako „Moorův zákon“ a po desetiletí by to pohánělo pokrok v polovodičovém průmyslu.
Ačkoli se tomu říká zákon, byla to předpověď založená spíše na ekonomických diktátech a průmyslových trendech než na fyzikálních zákonech přírody.
Moore byl ředitelem výzkumu a vývoje ve Fairchild Semiconductors, když přednášel, a jeho cílem bylo nakonec prodat více čipů. V té době byly počítače gigantické stroje, které zabíraly celou místnost a integrované obvody, známé jako mikročipy, měly poněkud omezené praktické aplikace.
Křemíkový tranzistor, dříč, který dělá výpočty v počítači, byl vynalezen jen o deset let dříve a integrovaný obvod, který umožňoval miniaturizaci počítačů, byl patentováno jen před pěti lety. V roce 1961 vyrobila elektronická společnost RCA 16-tranzistorový čip a do roku 1964 postavila General Microelectronics 120-tranzistorový čip.
Moore byl svědkem tohoto dramatického pokroku a všiml si, že tento pokrok zřejmě řídí matematické pravidlo. Tato matematická korelace dostala později od jiných lidí název „Mooreův zákon“.
Ačkoli Moore tento princip v roce 1964 předložil The Electrochemical Society, v dubnu následujícího roku se rozšířil, když byl požádán, aby napsal úvodník do časopisu Electronics. V něm směle předpověděl, že tolik jak Na jeden čip bylo možné vtěsnat 65 000 součástek — v té době neslýchané číslo. Vzhledem k tomu, že v roce 2024 společnost představila tzv. 4 bilionový tranzistorový čip.
V roce 1968 Moore spoluzaložil výrobce čipů Intel, kde jeho zákon o zdvojnásobení přešel z náhodného pozorování na motivaci pro inovace.
Navzdory svému názvu nebyl Moorův zákon nikdy pevným pravidlem. V roce 1975, Moore snížila tempo pokroku na zdvojnásobení tranzistorů každé dva rokyspíše než každý rok. Tato mírnější míra zdvojnásobení by se stala oficiálním Moorovým zákonem, který by platil ještě roky poté. Tato neúnavná snaha o větší výpočetní výkon a miniaturizaci umožňuje prakticky veškerou moderní elektroniku, od osobního počítače po chytrý telefon.
Po celá léta lidé předpovídali, že zákon bude zastaralý, ale na nějakou dobu se ukázal jako pozoruhodně odolný.
„Skutečnost, že jsme byli schopni pokračovat (Moorův zákon) tak dlouho, mě překvapila víc než cokoli jiného,“ řekl Moore. rozhovor s The Electrochemical Society v roce 2016. „Vždy se zdá, že na cestě je neprostupná bariéra, ale jak se k ní přibližujeme, lidé přicházejí s řešením.“
Princip by však nakonec přestal platit. Kdy přesně zanikl Moorův zákon, není jasné. Ve své kanonické podobě standard pravděpodobně zemřel v roce 2016protože Intelu trvalo pět let, než přešel od technologie velikosti 14 nanometrů k technologii 10 nanometrů. Moore to viděl, protože to bylo roky předtím, než v roce 2023 zemřel ve zralém věku 94 let.
Nakonec musel Moorův „zákon“ zaniknout, protože naráží na skutečné fyzikální zákony. Jak se tranzistory stále zmenšovaly, kvantová mechanikafyzika, která řídí velmi malé, začala hrát velkou roli. Nejmenší tranzistory na světě mohou čelit problémům s „kvantovým tunelováním„, kde elektrony v jednom malém tranzistoru mohou tunelovat do druhého, čímž umožňují proudění proudu v tranzistorech, které by měly být v poloze „vypnuto“.
V důsledku toho se výrobci čipů zaměřují na navrhování čipů s novými materiály a novou architekturou. Může platit další Moorův zákon kvantové počítačekteré využívají kvantovou mechaniku jako rys, nikoli chybu výpočtů.
