Moorův zákon

Z WikiKnihovna
Přejít na: navigace, hledání

Autor: Jiří Šprdlík

Klíčová slova: Moorův zákon, vývoj procesorů, výkon počítačů

Synonyma: ---

Související pojmy:

nadřazené - ---
podřazené - ---


Charakteristika

Moorův zákon říká, že počet tranzistorů v procesoru se zdvojnásobí zhruba každé dva roky. Nejedná se však o žádný fyzikální, univerzálně platný zákon, ale spíše o předpověď, která však již přes 45 let úspěšně platí.

Historie

Gordon E. Moore, spoluzakladatel firmy Intel, svůj zákon poprvé publikoval v roce 1965 v časopise Electronics, kde v článku „Cramming more components onto integrated circuits“ [1], předpovídá jednak světlou budoucnost elektronickým přístrojům založeným na integrovaných obvodech, dále že zůstane zachována orientace na křemíkovou technologii, ale především se rozhodne tento vývoj kvantifikovat. Moore si totiž povšiml všeobecné tendence od roku 1958, kdy byl integrovaný obvod vynalezen, že zhruba každý rok, vzrostl počet tranzistorů v počítačových čipech na dvojnásobek, což zároveň znamenalo že se zdvojnásobil i jejich výkon, a pro období příštích deseti let předpověděl, že tento trend zůstane zachován. Zároveň predikoval neustálé snižování nákladů na výrobu integrovaných obvodů a tedy i ve stejném poměru očekával snižování jejich ceny. V praxi tak podle článku mělo vlastně během příštích deseti let dojít k navýšení z tehdy užívaných 30 komponent na neuvěřitelných 65 000. V roce 1975, pak Moore frekvenci zákona doupravil na necelé dva roky [2], a takto platí dodnes.

Využití

V obecné rovině se Moorův zákon netýká pouze procesorů osobních počítáčů, ale lze jej aplikovat i v dalších oblastech na poli elektroniky, ať už jde o výkon grafických karet, paměťové kapacity úložných zařízení, miniaturizaci nebo zvyšování počtu pixelů v digitálních fotoaparátech. Zákon natolik přesně odrážel trend světové ekonomiky v tomto segmentu, že se nakonec začal v řadě firem používat jako norma úspěšnosti, a velcí hráči se netají s tím, že mu přizpůsobují své plánování i marketing. Pochopitelně ruku v ruce se zvyšováním hardwarového výkonu, jde i vývoj na poli softwaru. V posledních letech můžeme jako důsledek Moorova zákona chápat i boom řady služeb webu 2.0, jako jsou úložiště fotografií, videí nebo i navýšení freemailových schránek v řádech gigabytů. Pokud tedy bude i nadále Moorův zákon platit, lze s ním počítat i při budování úspěšné obchodní strategie [7].

Budoucnost

Sám Moore dnes upozorňuje na to, že takto exponenciální vývoj nelze vést donekonečna, a očekává se, že za 10 -15 let narazí na hranici danou fyzikálními vlastnostmi materiálů [4]. Současní výrobci procesorů neustále vylepšují vnitřní architekturu čipu, a zároveň se i snaží stále více zmenšovat spínací prvky a tranzistory. Čím jsou totiž tranzistory menší, tím díky kratším drahám spínají rychleji. Navíc nepotřebují ani tak vysoké provozní napětí, a jsou tedy i ekologičtější než jejich předchůdci. Bohužel atom křemíku, z nějž se doposud výpočetní jednotky vyrábějí, je velký asi 0,24 nanometru. Při tloušťce 1,2 nm, tedy pěti atomárních vrstev, ale začíná být křemík nestabilní a dochází k nežádoucím účinkům jako je zkrat nebo vysoké spotřeby energie [6]. Přesto ani tato omezení nemusí nutně znamenat konec Moorova zákonu. Firmy Intel i AMD již dnes dokáží úspěšně pracovat s novými technologiemi na bázi hafnia [8].

Použitá literatura

  1. MOORE, Gordon E. Cramming more components onto integrated circuits. Electronics [online]. April 19, 1965, Volume 38, Number 8, [cit. 2010-06-13]. Dostupný z WWW: <ftp://download.intel.com/museum/Moores_Law/Articles-Press_Releases/Gordon_Moore_1965_Article.pdf>.
  2. Intel Corporation. Excerpts from A Conversation with Gordon Moore: Moore’s Law.[online]. 2005 [cit. 2010-06-13]. Dostupné z WWW: <ftp://download.intel.com/museum/Moores_Law/Video-Transcripts/Excepts_A_Conversation_with_Gordon_Moore.pdf>.
  3. Edwards O. Gordon Moore. Forbes [serial online]. December 6, 1994;154(13):158-159. Available from: Business Source Complete, Ipswich, MA. Accessed June 13, 2010.
  4. Český rozhlas : Věda a technika [online]. 2005-04-25 [cit. 2010-06-13]. Moorův zákon platí už 40 let. Dostupné z WWW: <http://www.rozhlas.cz/vedaarchiv/portal/_zprava/166163>.
  5. Epospedia [online]. 2007-02-27 [cit. 2010-06-13]. Moorův zákon. Dostupné z WWW: <http://epos.xf.cz/index.php?text=236-mooruv-zakon>.
  6. LITTSCHWAGER, Thomas. 45nm technologie : Nové ekologické procesory. Chip. 2007, 10, s. 30-31. ISSN 1210-0684.
  7. PROKOP, Marek. Proč jsou informace v informačním věku téměř bezcenné (přednáška). Brno : FF MU, 29. 4. 2010. Dostupné z WWW: <http://www.inflow.cz/posledni-do-sbirky>.
  8. High-K/Metal Gate. Computer Desktop Encyclopedia [serial online]. January 2010;:1. Available from: Computers & Applied Sciences Complete, Ipswich, MA. Accessed June 18, 2010.