BETA

Ισχύει ο Νόμος του Moore; Πώς θα ήταν αν ίσχυε καθολικά; [ινφογράφημα]

Εικόνα Helen

Αν διαβάζοντας τον τίτλο, το μυαλό σας πήγε στον Ρότζερ Μουρ ή στην Ντέμυ Μουρ, είτε σε οτιδήποτε ανάλογο, συνεχίστε το διάβασμα παρακάτω, καθώς εδώ μιλάμε για τον Gordon Moore.

Ο Gordon Earle Moore γεννήθηκε στις 3 Ιανουαρίου του 1929 στο San Francisco στη California. Ίδρυσε, μαζί με τον Robert Noyce , την εταιρεία της Intel Corporation, της οποίας είναι και επίτιμος πρόεδρος. Ο Moore σπούδασε χημεία στο πανεπιστήμιο University of California στο Berkeley (B.S., 1950),και το 1954 πήρε Ph.D. στη φυσική και στην χημεία από το California Institute of Technology (Caltech), Pasadena. Μετά την αποφοίτηση ο Moore προσχώρησε στο εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής στο Johns Hopkins University στη Laurel, Maryland, όπου εξέτασε την φυσικοχημεία των στερεών υλικών που χρησιμοποιούνται από το Ναυτικό των ΗΠΑ στους αντιαεροπορικούς πυραύλους. Σύντομα ο Moore αποφάσισε ότι η ιδιωτική βιομηχανία προσέφερε πιο συναρπαστικές έρευνες με πολύ περισσότερες ανταμοιβές.
Ο Moore ήταν ιδιαίτερα ενθουσιασμένος για τις δυνατότητες που παρείχε το transistor, μια πρόσφατη εφεύρεση που ανέμενε την εξέλιξη των πρακτικών τεχνικών κατασκευής. Ο Moore το 1956 επέστρεψε στην Καλιφόρνια να εργαστεί στην εταιρεία Shockley Semiconductor Laboratory που 'χε ανοίξει στο Palo Alto. Την εταιρεία αυτή την ίδρυσε ο William Shockley, ο οποίος κέρδισε και το Νόμπελ Φυσικής .Το νέο αυτό εργαστήριο έκανε έρευνες μεθόδων παρασκευής τρανζίστορ που βασίζονταν στο πυρίτιο, αλλά μετά από μια ταραχώδη χρόνια υπό την διαχείριση του Shockley, ο Moore και επτά συναδέλφοί του παραιτήθηκαν και ενώθηκαν με τη Fairchild Camera and Instrument Corporation για να σχηματίσουν μια νέα εταιρεία την FairChild Semiconductor, στη Santa Clara. Το 1957 η Fairchild έψαχνε να εισέλθει στην αγορά των τρανζίστορ, και οι "προδοτικοί οκτώ", όπως τους χαρακτήρισε ο Shockley, αποτελούν την λύση. Με την χρηματοδότηση και τις επενδύσεις από κάθε ένα από τα ιδρυτικά μέλη της FairChild, η νέα εταιρεία σύντομα αναδείχθηκε ως ένας μεγάλος κατασκευαστής τρανζίστορ. Ο Moore έγινε διευθυντής έρευνας και ανάπτυξης της εταιρείας το 1959, μετά από την προαγωγή του συνιδρυτή του Robert Noyce (συν-εφευρέτης του ολοκληρωμένου κυκλώματος) από την θέση αυτή, στου γενικού διευθυντή. Όταν ο Moore και ο Noyce έφυγαν από τη Fairchild το 1968 για την δημιουργία της Intel Corporation (που επίσης εδρεύει στη Santa Clara ), αποφάσισαν να συγχωνεύσουν την θεωρία με την πράξη, επιβάλλοντας στους ερευνητές επιστήμονες και μηχανικούς τους να δουλεύουν πάνω στην παραγωγή των τσιπ και ιδίως στα μαγνητικά τσιπ ημιαγωγών μνήμης (magnetic oxide semiconductor memory chips ). Το αποτέλεσμα ήταν ότι αυτά τα τσιπ έγιναν η πρώτη μεγάλη εμπορική επιτυχία της Intel.
Το 2000 ο Moore και η γυναίκα του Betty ιδρύουν το ίδρυμα Gordon and Betty Moore Foundation. Ο σκοπός του Ιδρύματος είναι η βελτίωση της ποιότητας ζωής για τις μελλοντικές γενιές. Η βάση του Ιδρύματος είναι η επιστήμη, και καθοδηγείται από τις αρχές και τα ενδιαφέροντα του Gordon και Betty. Το ίδρυμα αυτό δραστηριοποιείται ενεργά σε τρεις συγκεκριμένους τομείς : Στη διατήρηση του περιβάλλοντος, στην επιστήμη και στις ακτές του San Francisco όπου μπορούν να γίνουν σπουδαίες επιστημονικές μετρήσεις. Κάθε μία από αυτές τις δραστηριότητες είναι ανεξάρτητη από  τις υπόλοιπες.

Από όλο αυτό προήλθε και αυτό που σήμερα γνωρίζουμε σαν Νόμο του Μουρ (Moore Law).

Ο νόμος του Moore είναι μια πρόβλεψη / μέτρηση που αφορά στην αύξηση των επιδόσεων των ηλεκτρονικών υπολογιστών μέσα στον χρόνο -και πιο συγκεκριμένα στους ρυθμούς βελτίωσης των μικροεπεξεργαστών. Ο νόμος προβλέπει ότι ο αριθμός των τρανζίστορ σε ένα μικροεπεξεργαστή διπλασιάζεται κάθε περίπου δύο έτη.
Για πολλές δεκαετίες ο νόμος του Moore έχει επαληθευτεί από την πραγματικότητα καθιστώντας τον ιδιαίτερα δημοφιλή στους χρήστες πληροφορικής.

Αυτή ήταν και η πρόβλεψη που κατέδειξε τον ρυθμό με τον οποίο θα εκτυλισσόταν η μοντέρνα ψηφιακή επανάσταση. Η επισήμανση του Μουρ μεταμόρφωσε το computing από μια εξεζητημένη και δαπανηρή δραστηριότητα σε μια καθολική και προσιτή αναγκαιότητα. Όλη η μοντέρνα υπολογιστική τεχνολογία που γνωρίζουμε και απολαμβάνουμε σήμερα, ξεπήδησε από τα θεμέλια που έθεσε ο νόμος του Μουρ. Από το Internet, τα social media και τα μοντέρνα data analytics, θεωρείται ότι όλες αυτές οι καινοτομίες συνδέονται με τον Μουρ και τα ευρήματά του. Οι οικονομικά προσιτοί και αναρίθμητοι υπολογιστές που μας περιστοιχίζουν, αλλάζουν τον τρόπο που δουλεύουμε, παίζουμε και επικοινωνούμε. Η θεμελιώδης δύναμη του νόμου του Μουρ έχει οδηγήσει σε ανακαλύψεις στις σύγχρονες πόλεις, στις συγκοινωνίες, την υγεία, την εκπαίδευση και την παραγωγή ενέργειας.

Ωστόσο, το 2007 σε μια συνέντευξή του ο Moore αναφέρει ότι ο νόμος του δεν θα διαρκέσει για πάντα. Στην συνέντευξή του λέει τα εξής:

Δεν είμαστε μακριά από αυτό. Πριν γίνει η επανάσταση με το υλικό άφνιο (Hafnium breakthrough) είχαμε φτάσει σε ένα σημείο όπου ήμασταν στα 5 μοριακά στρώματα στην δομική πύλη των τρανζίστορ. Έτσι, αν συνεχίζαμε την προσπάθεια για βελτίωση, θα είχαμε σοβαρότερα προβλήματα να αντιμετωπίσουμε.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: To Άφνιο είναι ένα συνθετικό υλικό που χρησιμοποιείται από την Intel για τις μονώσεις διηλεκτρικών πυλών των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (της γενιάς των 45 nm). Πριν από το άφνιο, η εταιρεία βασίζονταν σε μονωτές πυριτίου. Σύμφωνα με την Intel to άφνιο μπορεί να παράγει τσιπ με μεγαλύτερες ταχύτητες και περισσότερη εξοικονόμηση ενέργειας, επιτρέποντας την μείωση του μεγέθους του κυκλώματος κάτω από τα 45nm.
O Moore τόνισε ότι υπάρχουν θεμελιώδεις όρια στο νόμο του, ανεξαρτήτως από τα υλικά. Ανέφερε πως εκπλήσσεται συνεχώς στο ότι οι τεχνολόγοι πιέζουν αυτά τα όρια. Παρόλο αυτά ξεκαθάρισε ότι το τέλος είναι κοντά. Όταν ρωτήθηκε για πόσο καιρό ακόμα θα ισχύει ο νόμος του, η απάντησή του ήταν γύρω στα 10 με 15 χρόνια.

Μάλιστα σε πρόσφατο άρθρο του στο περιοδικό Forbes, ο αντιπρόεδρος της Nvidia Bill Dally, εξήγησε ότι ο νόμος του Moore είναι “νεκρός” καθώς -όπως υποστηρίζει- το μέλλον των υπολογιστών βρίσκεται στην παράλληλη επεξεργασία δεδομένων. Ο νόμος του Moore, προβλέπει διπλασιασμό της χωρητικότητας των τρανζίστορ σε ένα μικροεπεξεργαστή κάθε δύο χρόνια. Ο Dally αναφέρει ότι οι λύσεις με πολλούς πυρήνες που λειτουργούν σειριακά, είναι αναποτελεσματικές και τις παρομοίωσε σαν “μια προσπάθεια να τοποθετηθούν φτερά αεροπλάνου σε ένα τραίνο”.
Δίνει έμφαση στα συστήματα παράλληλης επεξεργασίας (parallel computing) τα οποία χαρακτηρίζει ως τα πλέον αποδοτικά σε επιδόσεις αλλά και ελάχιστα ενεργοβόρα. Στην συνέχεια του δημοσιεύματός του, o Dally τονίζει την αναγκαιότητα αντικατάστασης της σειριακής φιλοσοφίας στα πολυπύρηνα συστήματα με την παράλληλη επεξεργασία δεδομένων. Έτσι, η συνεργασία πολλών πυρήνων για την αντιμετώπιση ενός προβλήματος συνεπάγεται μεγαλύτερη αύξηση της αποδότηκότητας και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Τέλος, ενώ η παράλληλη επεξεργασία δεδομένων μπορεί να φέρει επανάσταση στον χώρο της πληροφορικής, η μετάβαση από την σειριακή λογική είναι αρκετά δύσκολη, αν και τελευταία ολοένα και περισσότερες εταιρείες στρέφονται σε αυτή. Να σημειωθεί, ότι η Nvidia έχει αναπτύξει την δικιά της αρχιτεκτονική παράλληλης επεξεργασίας στις κάρτες γραφικών που κατασκευάζει με την ονομασία CUDA.

Όπως και να έχει όμως, το όραμα ενός μέλλοντος για πάντα ενισχυμένου και δικτυωμένου, φέρνει μαζί του προκλήσεις αλλά και οφέλη. Η ιδιωτικότητα και η ασφάλεια γίνονται επιτακτικά και ολοένα πιο σημαντικά αιτήματα. Αλλά τα οφέλη μιας ακόμη ευφυέστερης, καθολικής υπολογιστικής τεχνολογίας, η οποία θα είναι σε θέση να μαθαίνει και να προβλέπει τις ανάγκες μας, μπορούν να μας διατηρούν υγιέστερους, ασφαλέστερους και πιο παραγωγικούς μακροπρόθεσμα.

-Σχετικό άρθρο: Ο Νόμος του Μoore 50 χρόνια μετά

Στο πιο κάτω ινφογράφημα, μπορεί να γίνει αντιληπτό το πώς θα ήταν αν ο Νόμος του Moore μπορούσε να επεκταθεί και σε άλλους τομείς, πέρα από την τεχνολογία. Αυτό θα βοηθήσει και την καλύτερη κατανόησή του:

  • Σχόλια

2 Comments:

  1. Εικόνα Soulrain
    SoulrainΑπρ 26, 2015 20:54 ΜΜ

    Ο Moore ατύχησε που δε γεννήθηκε στην Ελλάδα. Θα έπαιζε στοίχημα και θα ήταν φραγκάτος τώρα. Στα υπόλοιπα, οι περισσότεροι "νόμοι" ισχύουν μέσα στο σύστημα αναφοράς τους. Αν στο μέλλον περάσουμε σε κβαντικούς υπολογιστές, προφανώς ο Νόμος του Moore δε θα έχει εφαρμογή. Σε κάθε περίπτωση, μέχρι και σήμερα παραμένει εκπληκτικά ακριβής πρόβλεψη.

  2. Εικόνα bobos
    bobos (χωρίς επαλήθευση)Απρ 28, 2015 21:40 ΜΜ

    Ο "νομος" του Moore δεν ειναι πραγματικος νομος. Ειναι μια αποφαση που πηραν οι εταιριες κατασκευης τρανζιστορ για το πως πρεπει να δουλευουν για να επιβιωνουν. Η σημερινη τεχνολογια χαραξης τρανζιστορ ειναι γνωστη απο το 1970. Οποτε θα μπορουσαμε να εχουμε τους σημερινους πανισχυρους υπολογιστες απο τοτε.

Scroll to Top