Муров закон

Гордон Мур је рођен 1929. године у Калифорнији. Био је амерички бизнисмен, инжењер, саоснивач компаније „Интел“, а данас је њен почасни председник. Нама је најпознатији по Муровом закону, који је представио у часопису „Електроникс“ 1965. Закон гласи овако: „Број транзистора који се може сместити на квадратни инч силицијума удвостручи се сваких 12 (18, 24) месеци“.

Муров закон није закон у правом смислу те речи, јер ће у једном тренутку престати да важи. Више је премиса или нека врста правила које је потребно испунити да би се успело у овом сектору. Муров закон нам заправо говори да се број чипова у интегрисаном колу удвостручи, па се снага рачунара удвостручи. Мур је предвиђао да ће закон важити 10 до 15 година, али захваљујући малим променама (да се говори о перформансама, а не само о физичком броју транзистора), закон траје много дуже.

Индустрија

Муров закон није био покретач електронске индустрије, али је утемељио правац у коме ће се та индустрија кретати у наредном периоду. Да би фирма била успешна, морала је да прати овај експоненцијални раст. Мур нам поручује да све што се може направити, може се направити још боље. Такође је предвидео ниске цене рачунара и то да ће рачунари постати свакодневица, што је тад свакако било незамисливо.

Неко би помислио да у случају микропроцесора то значи да би требало да расте и радна фреквенција процесора. У том случају, данас бисмо већ радили са процесорима на неколико десетина гигахерца. Како то није случај, питамо се шта је права мера развоја процесора. Број инструкција извршених по секунди, који заправо у основном смислу и представља фреквенцију, важнији је од других мера.

Муровом закону се повинују и брзина уређаја, меморија, снага и друге особине. Дакле, требало би да се и ове особине удвоструче сваке две године.
Докле ћемо моћи овако? Технички, крај ће бити када достигнемо да транзистори буду величине атома. Пошто знамо да раст одговара експоненцијалној функцији, предвиђа се да ћемо то достићи 2025. године. Међутим, тај раст је знатно успорен након 2013. године.
Више транзистора доноси већу сложеност чипа, а то доноси већу брзину. Са већом брзином имамо и више топлоте која се емитује. Транзистори су ситнији и тешко је смислити технологију за њихово прављење, питање је, такође, које материјале и методе користити за рад. Слој силицијума ће достићи дебљину од само пет атома, јер би се испод тога сам спржио. Температура неће ићи испод 100 W, а радна фреквенција неће бити изнад пет гигахерца. Закључујемо да се силицијумска технологија судара са законима физике и да неће бити могућ напредак ако не променимо технологију.

Где смо сад?

Ако упоредимо један „Интелов" чип из 1971. године (модел 4004) са данашњим чипом, видимо да је данашњи чип 4.000 бржи, троши 5.000 пута мање енергије, цена је мања 50.000 пута.
Један чип од 22 нанометра је толико мали да на врх шпенадле стаје 100 комада, а ми знамо и за још ситније чипове ‒ 2014. године је изашао чип од 14 нанометара, 2016. године од 10 нм (нпр. који се налази у телефону „самсунг галакси С8"), а 2017. године је изашао чип од пет нанометара, који ће се тек користити.

Нова ера, нова технологија 

Након што будемо „ударили" физичку баријеру, биће потребне нове технологије и идеје. То ће представљати крај Муровог закона.

Навешћемо неке од идеја.

- 3Д чипови: уместо да ређамо чипове један на други, ређамо их тродимензионално.
- ДНК компјутери: Оригинална идеја је ИБМ-ова. Добро је то што би ресурси били јефтини, јер је ДНК молекул веома заступљен. Били би самосклапајући. Молекули ДНК би се користили као минијатурне штампане плоче које имају задатак да се на њих накаче нанопроводници и наночестице. Лоша ствар је то што би за њихово функционисање били неопходни чипови од шест нанометара, а они су скупи за производњу.
- Молекулски компјутери би користили молекул као транзистор. Када је молекул „заврнут", то би одговарало стању 0, а када није, онда је то 1.
- Протеински компјутери ‒ функционисали би веома слично као молекулски рачунари.
- Неуронски чип би функционисао као људски мозак. Могао би да учи из својих грешака и да чак доноси одлуке сам.
- Производња чипова са више процесорских јединица.
Разликујемо две архитектуре, а то су multicore и manucore.
- Оптички компјутери раде помоћу светлосних зракова.
- Идеја да се силицијум замени графитом јесте добра, али се не исплати јер је графит скуп.

Квантни рачунари

Највероватније да будућност технологије лежи у овој технологији. Имају кјубите који нису као обични битови јер имају суперпозицију. То значи да немају само два стања (0,1) већ могу имати и оба стања заступљена у различитом проценту.

Операције не би биле дословно брзе, већ би се извршавале у мање корака, па би то привидно изгледало као да су брзе. Показаћемо то на примеру. Рецимо да имамо четири карте, три краља и даму. Треба пронаћи даму. Ако бисмо са обичним рачунаром правили програм, морали бисмо да прво отворимо једну карту, па другу, па трећу (у најгорем случају) и тек онда бисмо могли да знамо где је тражена карта. Ако бисмо радили са квантним рачунаром, онда бисмо након само једне подигнуте карте могли да знамо где се налази дама. То је велика предност квантних рачунара.

ИБМ је прошле године представио квантни рачунар, тако да је ова технологија већ почела да се развија. Данашњи квантни рачунари су огромни, баш као некада силицијумски.
Такве ствари не можемо ни да замислимо ‒ као што нико није могао да предвиди тачан развој мобилних телефона.
Муров закон неће тек тако нестати, већ ће полако изумирати. Приметно је да је то доба већ и почело. Очекује се да ће у периоду од 2020. до 2025. године силицијумска технологија у потпуности нестати.

број коментара 4 Пошаљи коментар
(петак, 05. апр 2019, 22:41) - anonymous [нерегистровани]

Муров закон је одавно срушила логика бизниса!

Наиме, развој технологије иде много брже, али се због бизниса држи у тајности како би се сваких годину-две појављивали нови уређаји (хардвер) и софтвер који их прати, а "застарело" се шаље у "пензију"... Уосталом погледајте моб. телефоне, сваке године се појављује нов, још фантастичнији моб.тел од претходних који су до тада били са супер-екстра-турбо техничким карактеристиама...

(петак, 05. апр 2019, 07:36) - anonymous [нерегистровани]

Муров закон је одавно срушила логика бизниса!

Наиме, развој технологије иде много брже, али се због бизниса држи у тајности како би се сваких годину-две појављивали нови уређаји (хардвер) и софтвер који их прати, а "застарело" се шаље у "пензију"... Уосталом погледајте моб. телефоне, сваке године се појављује нов, још фантастичнији моб.тел од претходних који су до тада били са супер-екстра-турбо техничким карактеристиама...

(петак, 05. апр 2019, 07:23) - anonymous [нерегистровани]

Темература 100W неће да може...

...снага да - претпостављам да је случајна грешка у питању...

(среда, 03. апр 2019, 19:25) - Гонич Електрона [нерегистровани]

Силицијумска технологија нестаје 2025?

Не верујем технолошким пророцима, визионарима... У ово време се вероватно неће родити наследник, а силицијум вероватно остаје у животу.