กฎหมายของมัวร์คืออะไรและยังคงเป็นจริง?

กฎหมายของมัวร์คืออะไร?

กฎหมายของมัวร์ระบุว่าจำนวนส่วนประกอบในชิปเดียวเป็นสองเท่าทุกสองปีด้วยค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด ในขณะที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นจริงมันเป็นการสังเกตและการคาดการณ์ที่มีความมั่นคงตั้งแต่ปี 1965

ประเด็นสำคัญ

กฎหมายของมัวร์ระบุว่าจำนวนทรานซิสเตอร์ในไมโครชิพเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในทุก ๆ สองปีโดยมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นน้อยที่สุด
ในปีพ. ศ. 2508 กอร์ดอนอีมัวร์ผู้ร่วมก่อตั้ง Intel ได้สังเกตเห็นว่าในที่สุดก็กลายเป็นที่รู้จักในฐานะกฎของมัวร์
ทฤษฎีอีกประการหนึ่งของกฎหมายของมัวร์กล่าวว่าการเติบโตของไมโครโปรเซสเซอร์เป็นแบบทวีคูณ

Investopepedia / Joules Garcia

ทำความเข้าใจกฎหมายของมัวร์

ในปี 1965 กอร์ดอนอีมัวร์-ผู้ก่อตั้ง Intel (INTC) - สังเกตว่าจำนวนของทรานซิสเตอร์ในวงจรรวมในค่าใช้จ่ายขั้นต่ำเพิ่มขึ้นโดยปัจจัยสองระหว่างปี 1960 และ 1965 โดยใช้การสังเกตของเขาเขาคาดการณ์ว่าจำนวนส่วนประกอบในชิปเดียวที่ค่าใช้จ่ายขั้นต่ำจะถึง 65,000 ในปี 1975 ในปี 1975

กอร์ดอนมัวร์ไม่ได้เรียกการสังเกตของเขาว่า "กฎของมัวร์" และเขาไม่ได้ตั้งใจที่จะสร้าง "กฎหมาย" มัวร์ทำคำแถลงนั้นขึ้นอยู่กับการสังเกตแนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่การผลิตชิปที่ Fairchild Semiconductor ในที่สุดความเข้าใจของมัวร์ก็กลายเป็นสุภาษิตที่รู้จักกันดี "กฎหมายของมัวร์" ในการให้สัมภาษณ์ในปี 1975 เขาอ้างว่าเพื่อนของเขาดร. คาร์เวอร์ทุ่งหญ้าจากคาลเทคเป็นผู้รับผิดชอบชื่อ

ในทศวรรษที่ตามการสังเกตดั้งเดิมของกอร์ดอนมัวร์กฎหมายของมัวร์นำทางอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในการวางแผนระยะยาวและเป้าหมายการตั้งค่าสำหรับการวิจัยและพัฒนา (R&D) กฎหมายของมัวร์เป็นแรงผลักดันของการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีและสังคมผลผลิตและการเติบโตทางเศรษฐกิจซึ่งเป็นจุดเด่นของปลายศตวรรษที่ 20 และต้นศตวรรษที่ 21

สำคัญ

กฎหมายของมัวร์แสดงให้เห็นว่าคอมพิวเตอร์เครื่องจักรที่ทำงานบนคอมพิวเตอร์และกำลังการคำนวณทั้งหมดมีขนาดเล็กลงเร็วขึ้นและราคาถูกลงเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อกระบวนการมีประสิทธิภาพมากขึ้นและส่วนประกอบเล็กลงและเร็วขึ้น

เกือบ 60 ปีและยังคงแข็งแกร่ง

เกือบ 60 ปีต่อมาเรายังคงรู้สึกถึงผลกระทบที่ยั่งยืนและประโยชน์ของกฎหมายของมัวร์ในหลาย ๆ ด้าน

การคำนวณ

เป็นทรานซิสเตอร์ในวงจรรวมกลายเป็นขนาดเล็กลงคอมพิวเตอร์หดตัวและเร็วขึ้น วันนี้ทรานซิสเตอร์เป็นโครงสร้างกล้องจุลทรรศน์ที่พิมพ์บนแผ่นคาร์บอนและโมเลกุลซิลิกอนขนาดเล็ก จำนวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถพิมพ์บนพื้นที่ขนาดเล็กทำให้คอมพิวเตอร์มีประสิทธิภาพและเร็วขึ้นมากขึ้น ค่าใช้จ่ายของคอมพิวเตอร์ที่มีกำลังสูงกว่านั้นลดลงในระยะยาวเป็นประจำทุกปีส่วนหนึ่งเป็นเพราะต้นทุนแรงงานที่ลดลงและราคาเซมิคอนดักเตอร์ลดลง

อิเล็กทรอนิกส์

ในทางปฏิบัติทุกแง่มุมของสังคมที่มีเทคโนโลยีสูงได้รับประโยชน์จากกฎหมายของมัวร์ในการดำเนินการ อุปกรณ์มือถือเช่นสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตคอมพิวเตอร์จะไม่ทำงานหากไม่มีโปรเซสเซอร์ขนาดเล็ก วิดีโอเกมสเปรดชีตการพยากรณ์อากาศที่ถูกต้องและGlobal Positioning Systems (GPS)-

ทุกภาคส่วนได้รับประโยชน์

ยิ่งไปกว่านั้นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กและเร็วขึ้นปรับปรุงการขนส่งการดูแลสุขภาพการศึกษาและการผลิตพลังงาน - เพื่อตั้งชื่อ แต่อุตสาหกรรมบางอย่างที่ก้าวหน้าเนื่องจากพลังที่เพิ่มขึ้นของชิปคอมพิวเตอร์

กฎหมายของมัวร์กำลังจะมาถึง

บางคนเชื่อว่าควรมีข้อ จำกัด ทางกายภาพของกฎหมายของมัวร์ในบางจุดในปี 2020ปัญหาที่ผู้ผลิตชิปเผชิญกำลังเพิ่มค่าใช้จ่ายในการพยายามทำตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่สร้างขึ้นตามกฎหมายของมัวร์และความยากลำบากในการระบายความร้อนให้กับส่วนประกอบที่เพิ่มขึ้นในพื้นที่ขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่นหากคุณยังคงหดส่วนประกอบคุณสามารถใส่ได้มากขึ้นในชิปสี่เหลี่ยมจัตุรัสหนึ่งนิ้ว ยิ่งคุณใส่ในตารางนิ้วนั้นมากเท่าไหร่ก็ยิ่งร้อนแรงและยิ่งยากที่จะทำให้เย็นลง

ในการสัมภาษณ์ปี 2548 มัวร์เองยอมรับว่า "... ความจริงที่ว่าวัสดุทำจากอะตอมเป็นข้อ จำกัด พื้นฐานและมันก็ไม่ไกลนัก ...

สร้างสิ่งที่เป็นไปไม่ได้?

ความจริงที่ว่ากฎของมัวร์อาจเข้าใกล้จุดจบของธรรมชาติอาจจะเจ็บปวดที่สุดที่ผู้ผลิตชิปเอง ในขณะที่ บริษัท เหล่านี้อานม้ากับภารกิจในการสร้างชิปที่มีพลังมากขึ้นกับความเป็นจริงของข้อ จำกัด ทางกายภาพ สม่ำเสมอIntel กำลังแข่งขันกับตัวเองและอุตสาหกรรมเพื่อสร้างสิ่งที่ในที่สุดอาจเป็นไปไม่ได้

ในปี 2012 ด้วยโปรเซสเซอร์ 22-nanometer (NM) Intel สามารถอวดว่ามีทรานซิสเตอร์ที่เล็กที่สุดและทันสมัยที่สุดในโลกในผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจำนวนมากในปี 2014 Intel เปิดตัวชิป 14nm ขนาดเล็กและทรงพลังยิ่งขึ้น บริษัท พยายามที่จะนำชิป 7nm ออกสู่ตลาด แต่ในที่สุดในปี 2024 บริษัท เริ่มได้รับชิ้นส่วนสำหรับเครื่องจักรขนาดรถโรงเรียนที่สามารถสร้างเทคโนโลยีที่ "ผลักดันกฎหมายของมัวร์ไปข้างหน้า"

เครื่องนี้ออกแบบโดย ASML เป็น NA ที่สูงระบบพิมพ์หินอัลตราไวโอเลตที่สามารถพิมพ์ทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กถึง 2nm

ข้อเท็จจริง

สำหรับมุมมองหนึ่งนาโนเมตรคือหนึ่งพันล้านของเมตรซึ่งเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้ เส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอมมีตั้งแต่ประมาณ 0.1 ถึง 0.5 นาโนเมตร

ข้อพิจารณาพิเศษ

วิสัยทัศน์ของอนาคตที่มีอำนาจและเชื่อมโยงถึงกันอย่างไม่มีที่สิ้นสุดนำมาซึ่งทั้งความท้าทายและผลประโยชน์ ทรานซิสเตอร์ที่หดตัวมีความก้าวหน้าในการคำนวณมานานกว่าครึ่งศตวรรษ แต่วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ต้องหาวิธีอื่น ๆ เพื่อให้คอมพิวเตอร์มีความสามารถมากขึ้นในไม่ช้า แทนที่จะเป็นกระบวนการทางกายภาพแอปพลิเคชันและซอฟต์แวร์อาจช่วยปรับปรุงความเร็วและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ คลาวด์คอมพิวติ้งการสื่อสารไร้สาย Internet of Things (IoT) และควอนตัมฟิสิกส์ทั้งหมดอาจมีบทบาทในอนาคตของนวัตกรรมเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

แม้จะมีความกังวลเพิ่มขึ้นเกี่ยวกับความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัย แต่ข้อดีของเทคโนโลยีการคำนวณที่น่ากลัวก็สามารถช่วยให้เรามีสุขภาพดีขึ้นปลอดภัยขึ้นและมีประสิทธิผลมากขึ้นในระยะยาว

กฎหมายของมัวร์คืออะไร?

ในปีพ. ศ. 2508 กอร์ดอนมัวร์กล่าวว่าประมาณสองปีจำนวนทรานซิสเตอร์ในไมโครชิปจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า โดยทั่วไปเรียกว่ากฎหมายของมัวร์ปรากฏการณ์นี้แสดงให้เห็นว่าความคืบหน้าการคำนวณจะเร็วขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเล็กลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางว่าเป็นหนึ่งในทฤษฎีที่มีชื่อเสียงของศตวรรษที่ 21 กฎหมายของมัวร์มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออนาคตของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี - พร้อมกับข้อ จำกัด ที่เป็นไปได้

กฎหมายของมัวร์ส่งผลกระทบต่อการคำนวณอย่างไร?

กฎหมายของมัวร์มีอิทธิพลโดยตรงต่อความคืบหน้าของการคำนวณอำนาจโดยการสร้างเป้าหมายสำหรับผู้ผลิตชิปเพื่อให้บรรลุ ในปีพ. ศ. 2508 มัวร์คาดการณ์ว่าจะมีทรานซิสเตอร์ 65,000 ตัวต่อชิปภายในปี 2518ในปี 2024 ผู้ผลิตชิปสามารถใส่ทรานซิสเตอร์ 50 พันล้านบนชิปขนาดของเล็บมือ

กฎหมายของมัวร์สิ้นสุดลงหรือไม่?

ตามที่บางคนกฎหมายของมัวร์จะสิ้นสุดลงในช่วงปี 2020หากส่วนประกอบยังคงหดตัวต่อไปขีด จำกัด ทางกายภาพจะถึงในช่วงทศวรรษนี้เนื่องจากไม่น่าเป็นไปได้ที่ทรานซิสเตอร์ที่เล็กกว่าอะตอมสามารถพิมพ์ได้ มีพื้นที่เหลือเพียง 1.5nm ที่เหลืออยู่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ

บรรทัดล่าง

กฎของมัวร์เริ่มต้นขึ้นจากการสังเกตของกอร์ดอนมัวร์ในปี 2508 ว่าจำนวนส่วนประกอบในไมโครชิพดูเหมือนจะเพิ่มขึ้นโดยปัจจัยสองปีทุกปี เขาคาดการณ์ว่าเป็นไปได้ว่าในปี 1975 จะมีส่วนประกอบ 65,000 รายการในวงจรรวม ในปี 1975 เขาแก้ไขการสังเกตของเขาและคาดการณ์ว่าจำนวนส่วนประกอบจะเพิ่มเป็นสองเท่าทุกสองปี การทำนายนี้ยังคงแม่นยำพอสมควรเป็นเวลาเกือบ 50 ปีและในปี 2567 วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามติดตาม พวกเขาประสบความสำเร็จในการพิมพ์ทรานซิสเตอร์เกือบขนาดของอะตอม