Moores lov er 50 år
(Bilde: Vegar Jansen, Tek.no)

Moores lov er 50 år

Men nå begynner fysikkens lover å gjøre det vanskelig å bruke metodene og materialene som benyttes i dagens elektroniske brikker.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.

Lyst til å lese mer? Få fri tilgang, ny og bedre forside og annonsefritt nettsted for kun 49,- i måneden.
Prøv én måned gratis Les mer om Tek Ekstra

I 1964 spurte bladet Electronics Magazine en herremann ved navn Gordon Earle Moore om hvordan ståa var i halvlederindustrien – og ikke minst hvordan de neste ti årene ville se ut når når det kom til utviklingen av elektroniske komponenter.

Moore var var på dette tidspunktet sjef for forsknings- og utviklingsdivisjonen (R&D) hos Fairchild Semiconductor, og skulle noen få år senere starte NM Electronics sammen med sammen med Robert Noyce – et selskap som senere ble døpt om til Integrated Electronics, i dag ganske enkelt kjent som Intel.

Det var altså ingen tvil om at Moore var mannen å spørre, og utfordringen ble tatt på strak arm. Ved å ta en god kikk på hva selskapet han selv jobbet i hadde gjort frem til da, kom han frem til at de for hvert år klarte å doble antallet elementer – altså transistorer og motstander – de fikk plass til på en og samme integrerte krets.

Gordon Moore, med-gründer og tidligere styreformann i Intel.
Gordon Moore, med-gründer og tidligere styreformann i Intel. Foto: Intel

Han så heller ingen grunn til at dette skulle stanse opp i løpet av det første tiåret, og puttet sammen det han hadde funnet ut i en kort artikkel som fikk tittelen «Cramming more components onto integrated circuits».

The complexity for minimum component costs has increased at a rate of roughly a factor of two per year. Certainly over the short term this rate can be expected to continue, if not to increase.

Gordon Moore, 1965

Artikkelen havnet så i Electronics Magazine, og det aktuelle nummeret ble utgitt den 19. april 1965. Dette er da den offisielle fødselsdagen for hva vi i dag kaller Moores lov – som altså nå er nøyaktig femti år gammel.

Ikke akkurat en naturlov

I realiteten er naturligvis ikke Moores lov noen lov i det hele tatt, men snarere en observasjon rundt utviklingstempoet i brikkeindustrien på begynnelsen av 60-tallet – samt en spådom om at dette tempoet ikke ville forandre seg nevneverdig det neste tiåret.

Men vi kan vel være enige om at antallet elementer i en prosessor langt fra dobler seg hvert eneste år. Det skjønte også Moore etter hvert, og er også grunnen til at han reviderte eller justerte sin spådom i 1975. Da sa han at han at brikkekompleksiteten ville fortsette å doble seg for hvert år ennå noen år – frem til rundt 1980 – for så å avta slik at det ville gå omtrent to år mellom hver dobling.

Foto: Intel

Så hva er dette om hver attende måned, spør du? En misforståelse, ifølge Moore selv. Det skal ha vært Intel-kollegaen David House som kalkulerte at Moores lov ville bety en dobling i prosessorytelse hver 18. måned. Men det er altså ikke dette som er Moores lov.

Ser vi på Intels egen tidslinje over utviklingen av prosessoren har Moore vist seg å være en veldig god spåmann. Men vi kan vel ikke akkurat kalle ham synsk av den grunn, ettersom dataindustrien snart så Moores lov som noe mer enn en prediksjon.

Noen av aktørene i bransjen så nemlig denne «loven» som en slags oppskrift på hvor de burde ha kommet i utviklingsløpet for å ikke henge etter teknologimessig, og da måtte selvfølgelig resten av gjengen gjøre det samme for å holde tritt.

På den måten gikk Moores lov gradvis over til å bli en avgjørende drivkraft for hele bransjen – og på den måten har den også på sett og vis blitt en selvoppfyllende profeti: Moores lov stemmer med den faktiske utviklingen fordi utviklingen prøver å følge Moores lov.

Intel selv har forsøkt å følge Moores visjon ved hjelp av sin toårige «tick-tock»-utviklingsstrategi. Det ene året krympes prosessorene, og året etter får de på plass en ny arkitektur. Så er det nok en gang krymping påfølgende år, og slik fortsetter det.

Kan ikke vare evig

Hvorvidt Intel fremdeles klarer å følge Moores lov er nok et spørsmål om hvordan man definerer kompleksitet. De siste års Intel-prosessorer har for eksempel ikke hatt den store økningen med tanke på økt ytelse når det kommer til rene utregninger, mens jo den integrerte grafikkdelen har fått betydelige løft. Å legge til flere kjerner har også vært en strategi.

For det er ingen tvil om at miniatyriseringen av transistoren ikke kan vare evig. I dag har vi nådd 14 nm med Core M og andre «Broadwell»-prosessorer, 10 nm er under utvikling og det forskes på 7 og 5 nanometer – men her begynner fysikkens lover å gjøre det vanskelig å bruke metodene og materialene som benyttes i dag.

For minnebrikker bygges det i høyden for å kunne følge Moores lov.
For minnebrikker bygges det i høyden for å kunne følge Moores lov. Foto: Intel / Micron

Derfor satses det naturlig nok også på andre teknologier og stoffer. «Supermaterialet» grafén virker jo svært lovende, og sammen med Micron har Intel allerede begynt å bygge brikker i høyden.

Det er med andre ord ikke slutt på moroa riktig ennå, selv om ting før eller siden vil bremse opp.

Intel selv mener at de fint kan følge Moores lov i minst ti år til.

– Ut fra det vi vet og har i utviklingsløp med nye materialer og teknologier, så vil vi fortsette denne doblingen i hvert fall ti år til, forsikrer Mark Bohr, som er seniorforsker hos Intel.

– Men dette var også svaret for ti år siden og tjue år siden. Vi kan bare se med rimelig sikkerhet ti år inn i fremtiden. At det finnes en ende for denne utviklingen er imidlertid sannsynlig. Vi ser den bare ikke nå.

Mindre størrelse, høyere ytelse, lavere priser

Å doble antallet komponenter på en liten krets er selvsagt ikke noe mål i seg selv. Men i takt med at prosessorstørrelsen har blitt tvunget ned – og det i et ganske så raskt tempo – har også ytelsen gått i været, mens prisene har blitt kuttet tilsvarende.

De tidlige integrerte kretsene var faktisk langt dyrere å produsere enn det kostet for de delene som var nødvendig for å sette sammen tilsvarende kretser av individuelle komponenter. Men nye teknologier og metoder gjorde snart om på det.

4004, den første prosessoren fra Intel.
4004, den første prosessoren fra Intel. Foto: Intel

For å bruke Intels egne tall, leverer en moderne Core i5-prosessor 3500 ganger bedre ytelse enn selskapets første prosessor, altså Intel 4004 fra 1971, og er dessuten 90 000 ganger mer effektiv. Kostnaden for selve datakraften er en sekstitusendedel.

Hadde en Intel-basert Android-mobil blitt snekret sammen med den samme teknologien som den nevnte 4004, ville bare prosessoren ha vært på størrelse med en parkeringsplass. Eller for å si det slik: Dersom bilindustrien hadde krympet sine produkter i samme takt, ville dagens biler vært på størrelse med maur.

Har drevet samfunnet

Men i motsetning til knøttsmå biler, er krympingen og effektiviseringen av det som utgjør en prosessor faktisk vært nyttig – eller egentlig helt essensiell for verden slik vi kjenner den. Det er ingen tvil om at det fra 70-tallet har vært IT-industrien som har drevet det moderne samfunnet – økonomisk, teknologisk og ikke minst innen hvordan vi kommuniserer og samhandler.

Ser vi på lista over de mest verdifulle og innflytelserike selskapene, er det ikke uten grunn teknologiselskapene som dominerer.

For i dag finnes det en prosessor i så å si alt som på en eller annen måte bruker strøm eller drives av batterier, og slike ting blir det stadig flere av – i tillegg til å stadig bli smartere.

Og Moores lovs rolle i alt dette er hvordan den over de foregående femti år har virket inn på utviklingen av integrerte kretser. Det kan riktignok være at verden hadde vært den samme uten at bransjen hadde hatt denne spesielle «loven» å strebe etter, men det kunne også ha ført til en langsommere utviklingstakt.

Vi ønsker uansett Gordon Moores berømte lov til lykke med jubileet den 19. april.

Datamusa ble også til på 60-tallet:
Pekeredskapet som ikke lar seg danke ut (Ekstra) >>>

Kilder: Intel, Wikipedia

Norges beste mobilabonnement

Sommer 2019

Kåret av Tek-redaksjonen

Jeg bruker lite data:

Sponz 1 GB


Jeg bruker middels mye data:

GE Mobil Leve 6 GB


Jeg bruker mye data:

Chili 25 GB


Jeg er superbruker:

Chili Fri Data


Finn billigste abonnement i vår mobilkalkulator

Til toppen