Dennards skalningslag är en empirisk lag för framsteg inom databehandling: "genom att minska storleken på transistorn och öka processorns klockhastighet är det möjligt att proportionellt öka prestandan."
Formulerad i ett papper från 1974, en av medförfattarna var Robert Dennard [1] . Under sin forskning kunde Dennard visa att MOS-strukturer har stor potential för miniatyrisering: genom att reducera de linjära dimensionerna kan spänningen som appliceras på grinden minskas proportionellt, samtidigt som transistorns kopplingsegenskaper bevaras och kopplingshastigheten är ökade. Med andra ord, ju mindre transistorn är, desto snabbare kan den växla; ju snabbare transistorn kan växla, desto snabbare går processorn. Detta innebär att genom att minska storleken på transistorn och öka processorns klockfrekvens är det möjligt att enkelt öka dess prestanda.
Från detta följde en förutsägelse som avgjorde teknikens framtid under flera decennier: för att öka produktiviteten är det nödvändigt att öka densiteten, frekvensen och minska strömförbrukningen [2] .
Artikeln om skalning förklarade inte bara Moores lag , utan utökade den också: Moores lag talar i sig om att öka densiteten (det vill säga antalet transistorer per ytenhet), men inte att detta leder till ökad prestanda. Dennards förtjänst är att han korrelerade skalning med prestanda, och om Moore satte vektorn för utvecklingen av halvledarindustrin, så förklarade Dennard exakt hur han skulle gå i hans riktning. Sedan dess har den ständigt minskande bredden (teknologiska faktorn) hos ledaren blivit den främsta indikatorn på framsteg inom mikroprocessorteknikindustrin.
Runt 2005-2007 slutade skalningslagen att fungera. Så vid tiden för 2016 fortsatte antalet transistorer fortfarande att växa, men tillväxttakten för processorprestanda avtog. Den främsta anledningen är att när transistorerna blir mindre skapar läckströmmar fler och fler problem: de leder till uppvärmning av mikrokretsen, vilket i sin tur leder till termisk överklockning av processorn och dess fel. Skalningslagen vilar således på vissa gränser för den tilldelade processorkraften ( eng. power wall ), varefter processorerna överhettas och blir obrukbara. Och det är omöjligt att övervinna dessa gränser utan användning av okonventionella, skrymmande och dyra kylsystem. Som ett resultat, sedan 2006, har frekvensen för massmikroprocessorer inte vuxit över cirka 4 GHz.
Bristande efterlevnad av Dennards lag och, som ett resultat, oförmågan att öka klockhastigheten för processorer, ledde till att tillverkarna vänder sig till ett annat alternativ: tillverkning av flerkärniga processorer . Budgeten för transistorer, som har växt tack vare Moores lag, går alltså inte längre åt att öka prestandan hos själva datorkärnan, utan på att öka antalet dessa kärnor i processorn och placera andra komponenter på processorsubstratet ( multilevel cache , videosystem , nätverksgränssnitt , specialiserade acceleratorer), som innan dess måste placeras separat på kortet.