Будинки Вперед мислення Закон Мура у 50: визначення швидкості змін

Закон Мура у 50: визначення швидкості змін

Відео: Маша и Медведь (Masha and The Bear) - Подкидыш (23 Серия) (Листопад 2024)

Відео: Маша и Медведь (Masha and The Bear) - Подкидыш (23 Серия) (Листопад 2024)
Anonim

У ці вихідні виповнюється 50 років від часу, коли співзасновник Intel Гордон Мур опублікував документ, що породив концепцію "Закону Мура", ідеї про те, що щільність транзисторів буде подвоюватися з кожним новим поколінням технології.

Ця концепція стала головним рушієм у нашому технологічному світі, оскільки ми перейшли від інтегральних мікросхем, які містили менше 50 транзисторів і резисторів 50 років тому, до сьогоднішніх мікросхем, де нові двоядерні ядра Intel "Broadwell" для ноутбуків мають 1, 9 мільярд транзисторів, а висококласний чіп Xeon має 4, 3 мільярда транзисторів. Ми побачили досить дивовижний прогрес, і це призвело до того, що ми не так давно мали мобільні телефони, які мають еквівалентну потужність суперкомп'ютерів.

Під назвою "Набивання більшої кількості компонентів на інтегральні схеми" оригінальна стаття Мура з'явилася в 35-річному випуску журналу " Електроніка" від 19 квітня 1965 р. (Передрук тут в Інтернеті.) У статті Мур зазначив, що "складність для мінімального компонента" витрати зростали приблизно в два рази на рік, «це означає, що кількість транзисторів на один мікросхему подвоювалась щороку. Був навіть графік, який показує, як це продовжиться на наступні 10 років.

Щоб зрозуміти це, Мур каже, що він повернувся до розробки початкових планарних інтегральних схем у 1959 році і побудував кількість компонентів на мікросхемі протягом чотирьох років, що пройшли на напівлогунковому папері. Він помітив, що "Ага, це подвоюється щороку". (Мур розповідав історію багато разів, в тому числі в інтерв'ю зі мною в 1997 році для PC Magazine та недавньому інтерв'ю з Intel.)

Майбутня біографія Мура говорить про те, що він насправді міркував подібними рядками двома роками раніше, коли писав більш ранній документ, але саме документ Electronics ввів концепцію регулярного подвоєння компонентів.

У статті Мур передбачив, що до 1975 року "кількість компонентів на інтегральну схему за мінімальною вартістю (було б) 65 000" - це величезний приріст, але той, який виявився дуже близьким до того, що насправді досягли інженери.

На момент первинної статті Мур займався науково-дослідною роботою в Fairchild Semiconductor, де був одним із співзасновників. Він і Роберт Нойс залишили Fairchild для формування Intel в 1968 році, і компанія в значній мірі визначилася своєю прихильністю регулярно продовжувати подвоєння щільності транзисторів.

Фраза «Закон Мура» була придумана професором «Калтех» Карвером Мід приблизно через 10 років після появи статті, і вона застрягла, навіть незважаючи на те, що сам Мур протистояв цьому терміну протягом багатьох років.

У 1975 році Мур оновлював свою проекцію до подвоєння кожні два роки, і протягом більшої частини інтервенційних років ми бачили виробників чіпів, які намагаються потрапити на цю проекцію. Протягом багатьох років компанія Intel впроваджувала нові процесорні вузли у звичайному дворічному графіку зі своєю каденцією "тик-так", і хоча останні 14-нм і 16-нм-вузли дещо відстали, концепція продовжує керувати мікросхемою. Серед цих компаній - Intel, напівпровідникові заводи, які виробляють мікросхеми для інших компаній (таких як Globalfoundries, Samsung і TSMC), а також різні виробники пам'яті (хоча нещодавно флеш-виробники NAND перейшли від спроб отримати більш щільні планарні чіпи до 3D NAND фішки).

Важливо зазначити, що Закон Мура - це не фізичний закон - натомість це більше передбачення того, як швидко рухатиметься галузь; і мета, яку галузь намагається досягти, витрачаючи мільярди доларів на дослідження, проектування та виготовлення нових і все складніших чіпів.

Як довго триватиме закон Мура? Ніхто насправді не знає. Нинішній генеральний директор Intel Брайан Крзаніч заявив, що "наша робота - це тримати це якомога довше". Попутно виробники мікросхем розробили нові матеріали та конструкції (наприклад, висококласні / металеві ворота та напружений кремній) та нові структури, такі як FinFET або, як Intel це називає, технологію Tri-Gate. На даний момент у всьому виробництві логіки 14 нм і 16 нм використовуються ці інструменти разом з багатошаровою оптичною літографією - словом, це стає складніше і дорожче, але закон Мура продовжується.

Останнім часом Intel та такі компанії, як Samsung та TSMC почали інвестувати у виробництво 10 нм, і ми, швидше за все, почнемо бачити перші 10 нм продукти в 2017 році або близько того. Intel заявила, що вважає, що виробництво 7 нм не тільки відбудеться, але й надалі буде показувати падіння вартості за транзистор, і більшість людей з чіпами, з якими я говорив, переконані, що виробництво 5-нм буде слідувати, хоча незрозуміло, на скільки ці нові вузли коштували б чи можлива або ефективна дворічна каденція. Щоб рухатися вперед, протягом наступних кількох років нам, мабуть, потрібно буде використовувати нові матеріали, такі як кремній германій або ті, що називаються сполуками III-V; нові структури, такі як технологія «все навколо» або «nanowire»; та нові літографічні засоби, такі як інструменти для надзвичайних ультрафіолетів (EUV).

Як заявив Мур в недавньому інтерв'ю, "У 1965 році і коли я оновив своє спостереження в 1975 році, я не передбачив, коли ця тенденція закінчиться. Це гарна річ, тому що я впевнений, що був би здивований. Промисловість проявляла надзвичайну творчість у продовженні збільшення складності мікросхем. Важко повірити - принаймні мені важко повірити, - що зараз ми говоримо з точки зору мільярдів транзисторів на мікросхемі, а не 10-х, сотень чи тисяч.

"Це набагато відкритіші технології, ніж я б міг подумати в 1965 або 1975 роках. І поки не очевидно, коли вона закінчиться".

Закон Мура просунув технологічну індустрію протягом останніх 50 років, завдяки чому дивовижні зміни в електроніці та пов'язаних з ними технологіях ми спостерігали за той період, від ПК до смартфонів до комунікацій та цифрових телевізорів. Важко передбачити, які нові речі це принесе в майбутньому.

Закон Мура у 50: визначення швидкості змін