Inhaltsverzeichnis
- Was ist Moores Gesetz?
- Moores Gesetz verstehen
- Hintergrund
- Von der Vorhersage zum Truismus
- Moores Gesetz in Aktion: Du und ich
- Fast 60 Jahre alt; Immernoch stark
- Moores Gesetz droht zu enden
- Verbunden, für immer gestärkt?
- Das Unmögliche schaffen?
Was ist Moores Gesetz?
Moores Gesetz bezieht sich auf Moores Auffassung, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Mikrochip alle zwei Jahre verdoppelt, obwohl sich die Kosten für Computer halbieren. Nach dem Mooreschen Gesetz können wir davon ausgehen, dass die Geschwindigkeit und Leistungsfähigkeit unserer Computer alle paar Jahre zunimmt, und wir werden weniger dafür bezahlen. Ein weiterer Grundsatz von Moores Gesetz besagt, dass dieses Wachstum exponentiell ist.
Moores Gesetz verstehen
Gordon E. Moore - Mitbegründer von Intel (NASDAQ: INTC) - postulierte 1965, dass sich die Anzahl der Transistoren, die in eine bestimmte Raumeinheit gepackt werden können, etwa alle zwei Jahre verdoppeln wird. Die Verdoppelung der auf Siliziumchips installierten Transistoren erfolgt heute jedoch eher alle 18 Monate als alle zwei Jahre.
Hintergrund
Gordon Moore nannte seine Beobachtung weder "Moores Gesetz", noch machte er sich daran, ein "Gesetz" zu schaffen. Moore machte diese Aussage, indem er die aufkommenden Trends in der Chipherstellung bei Intel bemerkte. Schließlich wurde Moores Einsicht zu einer Vorhersage, die wiederum zur goldenen Regel wurde, die als Moores Gesetz bekannt ist.
Von der Vorhersage zum Truismus
In den Jahrzehnten, die Gordon Moores ursprünglicher Beobachtung folgten, leitete Moores Gesetz die Halbleiterindustrie bei der langfristigen Planung und Festlegung von Zielen für Forschung und Entwicklung (F & E). Moores Gesetz war eine treibende Kraft für den technologischen und sozialen Wandel, die Produktivität und das Wirtschaftswachstum, die für das späte 20. und frühe 21. Jahrhundert kennzeichnend sind.
Das Mooresche Gesetz impliziert, dass Computer, Maschinen, die auf Computern laufen, und Rechenleistung mit der Zeit kleiner, schneller und billiger werden, da Transistoren auf integrierten Schaltkreisen effizienter werden.
Moores Gesetz in Aktion: Du und ich
Vielleicht haben Sie (wie ich) die Notwendigkeit erlebt, öfter einen neuen Computer oder ein neues Telefon zu kaufen, als Sie wollten - etwa alle zwei bis vier Jahre -, weil es zu langsam war, keine neue Anwendung ausführen würde oder weil andere Gründe. Dies ist ein Phänomen des Mooreschen Gesetzes, das wir alle gut kennen.
Fast 60 Jahre alt; Immernoch stark
Mehr als 50 Jahre später spüren wir in vielerlei Hinsicht die nachhaltige Wirkung und den Nutzen von Moores Gesetz.
Computing
Wenn Transistoren in integrierten Schaltkreisen effizienter werden, werden Computer kleiner und schneller. Chips und Transistoren sind mikroskopische Strukturen, die Kohlenstoff- und Siliziummoleküle enthalten, die perfekt ausgerichtet sind, um Elektrizität schneller entlang des Stromkreises zu transportieren. Je schneller ein Mikrochip elektrische Signale verarbeitet, desto effizienter wird ein Computer. Die Kosten für leistungsstärkere Computer sinken aufgrund geringerer Arbeitskosten um ca. 30% pro Jahr.
Elektronik
Praktisch jede Facette einer Hightech-Gesellschaft profitiert von Moores Gesetz in Aktion. Mobile Geräte wie Smartphones und Computer-Tablets funktionieren ohne winzige Prozessoren nicht. Auch Videospiele, Tabellenkalkulationen, genaue Wettervorhersagen und globale Positionsbestimmungssysteme (GPS) wären nicht möglich.
Alle Branchen profitieren
Darüber hinaus verbessern kleinere und schnellere Computer Transport, Gesundheitswesen, Bildung und Energieerzeugung - um nur einige der Branchen zu nennen, die aufgrund der höheren Leistung von Computerchips Fortschritte gemacht haben.
- Das Moore'sche Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Mikrochip etwa alle zwei Jahre verdoppelt, obwohl sich die Kosten für Computer halbieren. 1965 machte Gordon E. Moore, der Mitbegründer von Intel, diese Beobachtung, die zum Moore'schen Gesetz wurde des Mooreschen Gesetzes besagt, dass das Wachstum von Mikroprozessoren exponentiell ist.
Moores Gesetz droht zu enden
Experten sind sich einig, dass Computer in den 2020er Jahren an die physikalischen Grenzen des Mooreschen Gesetzes stoßen sollten. Die hohen Temperaturen von Transistoren würden es schließlich unmöglich machen, kleinere Schaltungen zu erzeugen. Dies liegt daran, dass das Abkühlen der Transistoren mehr Energie erfordert als die Menge an Energie, die bereits durch die Transistoren fließt. In einem Interview von 2005 gab Moore selbst zu, dass sein Gesetz „nicht für immer fortbestehen kann. Es liegt in der Natur der Exponentialfunktionen ", sagte er, " sie stoßen schließlich an eine Wand."
Verbunden, für immer gestärkt?
Die Vision einer endlos gestärkten und vernetzten Zukunft bringt sowohl Herausforderungen als auch Vorteile mit sich. Schrumpfende Transistoren haben seit mehr als einem halben Jahrhundert Fortschritte beim Rechnen gebracht, doch bald müssen Ingenieure und Wissenschaftler andere Wege finden, um Computer leistungsfähiger zu machen. Anstelle von physischen Prozessen können Anwendungen und Software dazu beitragen, die Geschwindigkeit und Effizienz von Computern zu verbessern. Cloud Computing, drahtlose Kommunikation, das Internet der Dinge (IoT) und die Quantenphysik spielen möglicherweise eine Rolle für die Zukunft der Computertechnologie-Innovation.
Trotz der wachsenden Sorge um Datenschutz und Sicherheit können die Vorteile einer immer intelligenteren Computertechnologie dazu beitragen, dass wir langfristig gesünder, sicherer und produktiver werden.
Das Unmögliche schaffen?
Vielleicht ist die Vorstellung, dass Moores Gesetz dem natürlichen Tod nahe kommt, bei den Chipherstellern selbst am schmerzlichsten präsent; Diese Unternehmen haben es sich zur Aufgabe gemacht, immer leistungsstärkere Chips gegen die Realität der physischen Gewinnchancen zu bauen. Sogar Intel konkurriert mit sich selbst und seiner Branche, um das zu schaffen, was letztendlich möglicherweise nicht möglich ist.
Im Jahr 2012 konnte Intel mit seinem 22-Nanometer-Prozessor (nm) die weltweit kleinsten und fortschrittlichsten Transistoren in einem Massenprodukt vorweisen. Im Jahr 2014 brachte Intel einen noch kleineren, leistungsstärkeren 14-nm-Chip auf den Markt. und heute kämpft das Unternehmen darum, seinen 10-nm-Chip auf den Markt zu bringen.
Für die Perspektive ist ein Nanometer ein Milliardstel Meter, kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Der Durchmesser eines Atoms reicht von etwa 0, 1 bis 0, 5 Nanometer.
