Moores lag

Moores lag är en  empirisk observation som ursprungligen gjordes av Gordon Moore , enligt vilken (i den moderna formuleringen) antalet transistorer placerade på ett integrerat kretschip fördubblas var 24:e månad. Det ofta citerade 18-månadersintervallet är relaterat till en förutsägelse från Intels David House att processorprestanda skulle fördubblas var 18:e månad på grund av en kombination av ökande transistorantal och ökande processorklockhastigheter [1] .

Ökningen av antalet transistorer på ett mikroprocessorchip visas i grafen. Punkterna motsvarar de observerade uppgifterna och den räta linjen motsvarar en fördubblingstid på 24 månader.

Historik

1965 (sex år efter uppfinningen av den integrerade kretsen ) fann en av grundarna av Intel, Gordon Moore, i färd med att förbereda ett tal, ett mönster : utseendet på nya mikrokretsmodeller observerades ungefär ett år efter deras föregångare , medan antalet transistorer i dem ökade ungefär två gånger varje gång. Han förutspådde att 1975 skulle antalet element i ett chip stiga till 2 16 (65536) från 2 6 (64) 1965 [1] . Moore kom till slutsatsen att om denna trend fortsätter kan kraften hos datorenheter på relativt kort tid växa exponentiellt. Denna observation kallas Moores lag.

1975 gjorde Gordon Moore justeringar av sin lag, enligt vilken fördubblingen av antalet transistorer skulle ske vartannat år (24 månader) [2] [1] .

När det gäller effekterna på grund av Moores lag gjordes följande jämförelse i tidskriften " In the world of science ":

"Om flygindustrin under de senaste 25 åren hade utvecklats lika snabbt som datorteknik, så skulle en Boeing 767 kunna köpas idag för 500 $ och flyga jorden runt på 20 minuter, samtidigt som man använder 19 liter bränsle. Med denna analogi, även om den inte är helt korrekt, kan man bedöma graden av kostnadsminskning och energiförbrukning och ökningen av datorernas hastighet.

- Journal " In the world of science " (1983, nr 08) [3]
(ryska upplagan av " Scientific American ")

År 2003 publicerade Moore No Exponential is Forever: But 'Forever' Can Be Delayed!', där han erkände att den exponentiella tillväxten av fysiska kvantiteter under lång tid är omöjlig, och vissa gränser nås ständigt. Endast utvecklingen av transistorer och deras tillverkningsteknik gjorde det möjligt att förlänga lagen i flera generationer till [4] .

2007 konstaterade Moore att lagen uppenbarligen snart skulle upphöra att gälla på grund av materiens atomära natur och begränsningen av ljusets hastighet [5] .

Moores andra lag

Det finns många liknande uttalanden som kännetecknar processerna för exponentiell tillväxt, även kallade "Moores lagar". Till exempel, den mindre kända " Moores andra lag " [6] som introducerades 1998 av Eugene Meyeran , som säger att kostnaderna för chipfabriker ökar exponentiellt med komplexiteten hos de chips som produceras. Således var kostnaden för fabriken där Intel Corporation producerade dynamiska minneskretsar med en kapacitet på 1 Kbit 4 miljoner dollar och utrustningen för produktion av en Pentium -mikroprocessor som använder 0,6-mikrometersteknologi med 5,5 miljoner transistorer kostade 2 miljarder dollar . Kostnaden för Fab32, en fabrik för tillverkning av processorer baserade på en 45-nm processteknologi, var 3 miljarder USD [7] .

Konsekvenser och begränsningar

Parallelism och Moores lag

Nyligen, för att kunna omsätta den ytterligare beräkningskraft som Moores lag förutspår i praktiken, har det blivit nödvändigt att använda parallell beräkning . Under åren har processortillverkarna kontinuerligt ökat klockhastigheten och parallelliteten på instruktionsnivån så att gamla enkeltrådade applikationer körs snabbare på nya processorer utan några ändringar i programkoden [8] .

Sedan ungefär mitten av 2000-talet har processortillverkarna gynnat flerkärniga arkitekturer av olika anledningar, och för att dra full nytta av den ökade CPU-prestandan måste programmen skrivas om på ett lämpligt sätt. Men inte alla algoritmer lämpar sig för parallellisering , vilket definierar en grundläggande gräns för effektiviteten av att lösa ett beräkningsproblem enligt Amdahls lag .

Litteratur

Länkar

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 Exponentiella lagar för datortillväxt | Kommunikation från ACM, januari 2017 / Arkiverad 23 augusti 2017 på Wayback Machine
  2. ↑ Moores lag är verkligen död den här gången Arkiverad 20 juli 2017 på Wayback Machine Ars Technica
  3. ↑ Nämnd även i boken: Mayorov S. A., Kirillov V. V., Pribluda A. A. Introduction to microcomputers. - L . : Mashinostroyeniye, Leningrad. avdelningen, 1988. - S. 121. - med ill., 304 sid. - 120 000 exemplar.  - ISBN 5-217-00180-1 .
  4. ↑ Moore, Gordon E. Ingen exponentiell är för evigt: Men "för evigt" kan försenas!  (engelska) . International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) 2003 / SESSION 1 / PLENARY / 1.1 (2003). Tillträdesdatum: 3 januari 2015. Arkiverad från originalet 4 januari 2015.
  5. ↑ 10 år till 10nm: Moores lag fungerar fortfarande ... Arkiverad 12 april 2009 på Wayback Machine // PCNews, 07/12/2008; Intel säker för 10nm och längre Arkiverad 4 januari 2015 på Wayback Machine 07/07/2008
  6. ↑ Ancestor // Computerra -online: “Moore kom 1965 inte med en lag utan två. Och bara den andra Moores lag är en allvarligare begränsning för den första. / Arkiverad 13 juni 2018 på Wayback Machine
  7. ↑ Intel Corporation tar i drift den första fabriken för högvolymproduktion av mikroprocessorer baserade på 45-nm tillverkningsprocessen // Intel.com / Arkiverad 21 augusti 2008 på Wayback Machine
  8. ↑ Herb Sutter, gratis lunch är över: En grundläggande vändning mot samtidighet i programvara // Dr. Dobb's Journal #30(3), mars 2005 / Arkiverad 1 mars 2021 på Wayback Machine
  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger