По эмпирическому закону мура

По эмпирическому закону мура

Журнал Electronics в 1965 году опубликовал широко известную сейчас статью об объединении компонентов интегральных систем, автором которой был Гордон Мур, в будущем основавший корпорацию Intel. Кстати, оригинал документа, а точнее, его скан-копия, хранится в музее корпорации. Конечно же, виртуальном.

Невероятный прогноз

В то время Мур был директором отдела разработок в Fairchild Semiconductor. Он провел анализ развития компьютерной техники за последние шесть лет и сделал прогноз на следующие десять. По эмпирическому закону Мура, среднее число транзисторов в микросхемах будет удваиваться каждый год.

Эта особенность, выявленная опытным путем, и стала называться законом Мура (в оригинале — Moore’s Law), и стала одним из самых известных законов в сфере компьютерных технологий. Гордон Мур буквально задал темпы развития технологий, и уже четыре десятилетия разработчики процессоров следуют ему, вольно или невольно. Подобно закону Мерфи, его нельзя назвать физическим, математическим, да и вообще научным, он — только метко подмеченное эмпирическое правило, говорящее об экспоненциальном характере развития одной из технологических сфер.

С помощью него оказалось очень удобно прогнозировать деятельность IT-компаний, поэтому закон Мура полюбился многим маркетологам и директорам микроэлектронных корпораций.

Кто он такой?

Гордон Мур стал одним из основателей корпорации Intel. Следующие семь лет занимал пост вице-президента компании, а в 1975 году занял должность президента и главного управляющего. До 1979 года Гордон Мур занимал оба поста, но покинул должность президента и занял место в совете директоров. Был главным управляющим в компании "Интел" вплоть до 1987 года, а пост председателя занимал до 1997 года. В этом же году ему было присуждено звание "почетный председатель совета директоров". Сейчас Гордону Муру почти девяноста лет, он по-прежнему является почетным председателем Intel и живет на солнечных Гавайях.

Во времена Мура

Да, темпы развития технологий поражают. Если сейчас электроника может управлять практически всем, то еще сорок лет назад, во времена Гордона Мура, эта сфера только начинала развиваться. Компания Texas Instrument запустила первую микросхему 12 сентября 1958 года (к слову, в 2000 году за нее была получена Нобелевская премия в области физики). Современная микроэлектроника обязана своим появлением Джеку Килби и Роберту Нойсу, который наряду с Муром являлся основателем компании Intel. Создание микросхемы не требовало гениальных открытий в сфере, однако Нойсом и Килби была придумана технология, перевернувшая всю электронную промышленность.

К 1965 году, когда было опубликовано знаменитое высказывание Мура, самая сложная микросхема насчитывала 64 транзистора, поэтому можно удивляться, как Гордон Мур смог вывести такую поражающе точную статистику, которая задала темп развитию отрасли электронных технологий на десятилетия вперед.

Новая формулировка

Спустя десять лет Мур, убедившись, что правило действительно работает, слегка скорректировал его. В своем выступлении на конференции International Electron Devices Meeting (кстати, документ тоже можно посмотреть в виртуальном музее компании "Интел") он сказал, что за последние десять лет число элементов, содержащихся в кристаллах, удваивалось, но сложность устройства чипов растет. Поэтому современный закон Мура гласит: количество транзисторов будет удваиваться не каждый год, а каждые два.

И его предположение снова подтвердилось. Обновленный закон Мура продолжает действовать до сих пор, произошло лишь небольшое ускорение: удвоение происходит за восемнадцать месяцев, это легко заметить, если проанализировать технические характеристики продуктов компании Intel.

А в 2003 году Мур в своей новой работе заявил, что увеличение физических величин по экспоненте не может продолжаться бесконечно, рано или поздно будут достигнуты пределы. В свое время закон Мура продолжил существовать благодаря эволюции технологий и транзисторов. В 2007 году основатель "Интела" также сказал, что скоро закон перестанет действовать из-за скорости света и того, что все вещества имеют атомарную природу.

Название

На самом деле Гордон Мур и не предполагал, что вокруг его высказывания развернется такая шумиха, и название "закон Мура" придумал, по словам самого Гордона, Карвери Мид. Однако это правило подхватили все, оно стало настолько разрекламировано, что казалось и кажется до сих пор незыблемой истиной и подстегивает производителей работать в таких темпах. Однако и самим компаниям факт существования и популярность правила выгодны — они могут использовать его в качестве рекламы. Например, один из рекламных лозунгов компании Intel гласит, что их инновации продолжают воплощать в жизнь закон Мура.

О числах

Для примера будет интересно проследить, как увеличивалось количество транзисторов с годами на примере продуктов корпорации Intel. В 1971 году процессор 4004 имел 2,3 тысячи транзисторов. Впечатляет, если сравнить с 64 транзисторами в 1965 году. В 1974 был выпущен Intel 8080, показатель которого — пять тысяч. Спустя четыре года в процессоре 8086 их насчитывалось уже 29 тысяч! В 1982 году — 120 тысяч, а в 1985 — 275 тысяч. Названия в виде цифр запоминаются не слишком хорошо, а вот процессор Pentium знаком, пожалуй, всем. Первая модель была выпущена в 1993 году. Число транзисторов в "Пентиуме" — более трех миллионов, в Pentium ll — 7,5 миллиона, а в третьем — 24. Новое поколение, получившее название Itanium, было выпущено в 2002 году. Этот процессор насчитывал 220 миллионов транзисторов, а в 2005 модели Itanium Montecito это количество увеличилось до 1,72 миллиарда.

Интерпретации

Существует также несколько вариантов определений, объясняющих суть закона Мура. По одному из них, удваивается не количество транзисторов как таковое, а наиболее выгодное их число. Вторая интерпретация гласит, что растет потенциально возможное количество элементов. По третьей, раз в восемнадцать месяцев появляется процессор, имеющий производительность в два раза большую, чем предыдущий.

Есть и некоторые другие параметры, которые описывает закон Мура. Формулировка следующей интерпретации такова: каждые два года в два раза вырастают такие параметры, как тактовая частота процессоров и вычислительная мощность компьютера. Одна из самых любопытных и в то же время практичных версий закона гласит, что растет вычислительная мощность, доступная за один доллар.

Интересно, что по этому поводу думает и говорит сам Гордон Мур: закон Мура, по его словам, не подтверждается с точностью, он просто доступно и наглядно представляет темпы развития технологий, а шумиха вокруг него — возможно, всего лишь отличный ход маркетологов, ведь именно корпорация Intel особенно любит держать его на слуху. Но все же высказывание подхвачено компьютерщиками и явно пришлось им по душе.

О программах

На практике задействовать ту мощность, которую предполагает эмпирический закон Мура, невозможно без задействования параллельных вычислений. При производстве процессоров в течение долгого времени увеличивалась тактовая частота, а также имело место параллельное выполнение инструкций. Однако на деле получалось так, что новые процессоры выполняют однопоточные программы старого образца гораздо быстрее, при этом не изменяя программный код. Однако современные производители используют многоядерную архитектуру, поэтому чтобы использовать всю выгоду от повышения производительности, необходимо переписывать и программы, однако это не всегда возможно воплотить в жизнь. К тому же увеличение производительности за счет параллеизма ограничено, о чем гласит другое правило.

Закон Амдала

В 1967 году появился еще один закон, который, в отличие от закона Мура, действительно имеет математическое подтверждение. Согласно закону Амдала, производительность за счет распараллеливания вычислений не может расти бесконечно: на сколько бы частей ни была разделена задача, общее время ее выполнения не будет меньше времени, которое требуется на решение самого сложного и длинного фрагмента. Также время ограничено наличием в задаче фрагментов, для которых обязательно последовательное исполнение.

Читайте также:  Хомуты для колпаков на колеса

Действие закона Мура легко проследить на простом примере. Допустим, компьютер выполняет производство составляющих для автомобиля. Несмотря на то что каждая деталь производится одновременно с остальными, общее время никак не может быть меньше, чем нужно для работы над самой сложной деталью. Вторую часть закона, говорящую о последовательности исполнения, объясняет следующий пример. Положим, компьютеру необходимо выполнить простую задачу: сложить в ящик яблоки. Если задействовано единственное ядро, то яблоки будут укладываться по одному. Если же структура процесса многоядерная, и возможно многопоточное исполнение, компьютер сможет класть одновременно столько яблок, сколько имеется свободных ядер. Однако если, допустим, человеку необходимо, чтобы компьютер сложил яблоки и посчитал их количество, то в этом примере можно проследить не только необходимость последовательного исполнения, но и эволюцию алгоритма программы. Каждое ядро положит яблоко и "запишет", сколько их оно отправило в ящик. Затем, во втором процессе, каждое ядро предоставит информацию о положенных яблоках, и путем сложения будет определено общее число.

Закон Мура и квантовый компьютер

Когда прекратится действие закона Мура? Можно предположить, что он будет работать до тех пор, пока микросхемы имеют транзисторы. Однако человечество уже ведет разработки компьютера нового поколения, действие которого основано на квантовых эффектах. Принципиальное различие состоит в действии элементарных единиц. В привычном нам компьютере используется двоичный код, в котором любое значение кодируется нолями и единицами. Соответственно, элементарная единица — бит — может иметь лишь одно значение — ноль или единицу.

Действие же квантового компьютера основано на применении эффекта суперпозиции, так что квантовый бит, или кьюбит, сможет иметь сразу два значения, таким образом, быстродействие возрастет в несколько десятков, а то и сотен раз. Квантовые компьютеры уже существуют, однако имеют вид огромных машин, исполняющих лишь самые простые операции, как когда-то традиционные компьютеры. Однако пока закон Гордона Мура продолжает действовать.

Уточнение «закона Мура»

Столь пристальное внимание к «закону Мура» со стороны Intel делает целесообразным его уточнение. Изменение показателя удвоения в экспоненциальном (или точнее степенном) законе вдвое означает чудовищное расхождение в прогнозах на срок даже до 10–20 лет. В связи с этим нужно выяснить его значения на протяжении тридцатилетней истории развития микропроцессоров и больших интегральных схем. В этом и заключается цель данной статьи.

С позиций математики «закон Мура» представляется простым выражением:

N 0 — количество транзисторов на кристалле в некоторый год (условно считаем его нулевым),
N(y) — число транзисторов на кристалле спустя лет,
yy — срок (в годах и долях года) за который число транзисторов возрастает вдвое.
Под N можно понимать и иные параметры, например число ячеек памяти в устройствах памяти, частоту работы микропроцессоров и микросхем и т.д. Заданием N 0 и начального значения y можно перемещать точку отсчета начала действия «закона Мура» и оценивать его приемлемость для разных интервалов времени.

Если мы располагаем таблицами значений N и y , то можно попытаться найти искомые параметры N 0 и yy для зависимости N(y) хотя бы с наименьшей среднеквадратической погрешностью для всей совокупности исходных данных. Таким образом, при строгом математическом подходе, мы приходим к необходимости решить задачу нелинейной регрессии, поскольку зависимость N(y) от y и параметра yy оказывается нелинейной. Задача уточнения «Закона Мура» является хорошей иллюстрацией к применению систем компьютерной математики для прогноза сложной зависимости по ее эмпирически полученным исходным данным.

Какой прогноз дает уравнение по «закону Мура»?

Если свести в одну таблицу данные о динамике роста числа транзисторов (в тысячах штук) на кристалле микропроцессоров Intel с момента появления в 1971 году первого микропроцессора 4004, то будет охвачен тридцатилетний период разработки процессоров. Но насколько данные этой таблицы 5 соответствуют представленной формуле? И возможен ли по ним прогноз? Попробуем ответить на эти вопросы.

К сожалению, данные неравномерно распределены во времени y (в годах) и в значительной степени случайны, что препятствует применению простых методик нелинейной регрессии и простых функций линейного (относительно искомых параметров) предсказания, таких, как функция predict в системе Mathcad 6 7 . Нелинейная регрессия такого вида не реализована даже в таких маститых системах компьютерной математики, как Maple. Но, к счастью, в системе Mathcad 2002i 7 никаких проблем в ее проведении нет, если не считать больших вычислительных погрешностей и возможности переполнения разрядной сетки даже такой системы компьютерной математики, фигурирующей с числами, имеющими значения до 10 308 .

На рис. 2 представлен документ системы Mathcad 2002i с математической иллюстрацией Мура». В левом верхнем углу документа задана формула «закона Мура» и в аналитическом виде вычислены ее частные производные по искомым параметрам N и yy . Затем заданы векторы F 1 (функции и ее производных, нужных для реализации алгоритма нелинейной регрессии), числа лет прошедших с 1971 года Vy и числа тысяч транзисторов на кристалле процессора VN . C помощью функции genfit, использующей эти данные, вычислены параметры N 0 и yy . Начальные условия, сильно влияющие на точность регрессии, задаются вектором VS — они содержат стартовые значения параметров N (в тысячах штук) и значения yy .

Рис. 2

Левый график задает число транзисторов как функцию от параметра yy (время удвоения) в линейном масштабе. При этом расчетный график имеет типично экспоненциальный вид. Он показывает особенно резкое нарастание числа транзисторов в микропроцессорах, начиная с годов прошлого века. До этого график мало представителен. Вообще же говоря, говорить о хорошем соответствии построенного графика исходным данным было бы не вполне уместно — начальные точки данных ложатся почти на ось y , а конечные располагаются отнюдь не на расчетной кривой. Это следствие огромного диапазона изменения данных.

Интереснее выглядит расчетный график в логарифмическом масштабе (справа внизу). Он превращается в прямую, наклон которой определяется параметром yy . В течении первых примерно двадцати лет расчетный график приближающей функции и график, построенный по точкам реальных данных, идут практически параллельно, что свидетельствует о справедливости оценок Мура на протяжении этого времени. При этом реальное число транзисторов в серийных микропроцессорах оказывалось несколько большим, чем при расчетной оценке. Найденное время yy при этом составило 1.769 года, т.е. удвоение числа транзисторов происходило примерно за два года. Ранние оценки времени в полтора года и даже в один год нелинейной регрессией не подтверждаются (Intel отказалась от них).

Однако, в период между 22 и 28 условными годами развития (или между 1993 и 1999 гг.) стал наблюдаться заметный устойчивый спад в темпах роста числа транзисторов на кристалле. Он проявляется в постепенном отклонении точек реальных данных вниз. Первые чуть больше двадцати лет развития процессоров соответствовали эволюционному пути развития технологии микропроцессоров — от процессора 4004 до Pentium. С появлением процессоров Pentium архитектура и сложность процессоров резко возросли, в частности существенного увеличения команд мультимедиа расширения MMX. Число транзисторов на кристалле превысило один из первых технологических и даже психологических барьеров в один миллион штук.

В результате возникло заметное отставание реальной технологии от «Закона Мура». В этот период особенно усилились сомнения в его принципиальной справедливости. Но, в последние примерно три года Intel добилась резкого скачка в совершенствовании технологии, перейдя на производство микропроцессоров новой архитектуры — Pentium 4, производимых по технологии с разрешением 0.13 мкм на больших кремниевых дисках диаметром 300 мм. Стали внедряться новые технологические достижения. И теряющая крутизну кривая роста числа транзисторов резко скакнула вверх именно в эти последние три года.

Читайте также:  Как начертить дугу большого радиуса

Итак, математический анализ «Закона Мура» подтверждает справедливость подмеченной Муром зависимости. Правда, надо отметить, что экспоненциальный рост числа транзисторов (и иных параметров микросхем) от времени, очень чувствителен к параметру yy . Его приближенные значения от 1 до 2 лет ведут к чудовищным просчетам (см. далее). Да и сама процедура нелинейной регрессии для такой зависимости оказывается очень чувствительной к ошибкам машинных расчетов. В этом нетрудно убедиться, слегка меняя исходные данные или начальные приближения для y и N . Тем не менее, близкое к единице значение коэффициента корреляции corr =0.955 говорит о том, что зависимость (1) при полученных значениях N 0 и yy не так уж и плохо соответствует исходным парам данных.

Рис. 3

Характерной особенностью нелинейной регрессии оказывается большая погрешность в начальной области расчетов и резкое отличие расчетного параметра N в первые годы от реальных значений числа транзисторов на кристаллах первых микропроцессора. Так выброс вниз даже небольшого числа исходных точек в правой области графика (где число транзисторов очень велико) ведет к тому, что большинство исходных точек в левой графика (где число транзисторов мало) располагается сверху расчетной зависимости — что прекрасно видно из правого графика ( рис. 2 ).

Устранить этот недостаток можно добрым «дедовским» методом — взяв за левую точку прямой графика в логарифмическом масштабе точку первого отсчета и подобрав крутизну прямой на глаз по наилучшему положению в облаке исходных точек (отсчетов). Считая за нулевой 1971 год и за N 0=2.3 тысячи транзисторов первого микропроцессора 4004, попробуем методом проб подобрать с помощью Mathcad логарифмическую прямую, на которую хорошо укладываются данные за первые годы развития процессоров и которая исходит из точки (0, N 0). Результат представлен на рис. 3 сплошной тонкой линией. Названия процессоров на графике проставлены с помощью графического редактора.

Результат оказывается просто поразительным. Оказывается целых 22 года число транзисторов и впрямь увеличивалось вдвое за каждые yy =2 года. При этом исходные точки укладываются почти точно на представляющую их приближенную зависимость. Таким образом, проведенная специалистами Intel коррекция «Закона Мура» была вполне обоснованной и довольно точной. Однако до года или даже до полутора лет время удвоения yy за этот период никогда не падало. Следовательно, строго математически, начальные прогнозы Мура были очень неточны, что нисколько не умаляет их эмоциональное значение. Однако с появлением процессоров класса Pentium действие даже скорректированного «Закона Мура» стало грубо нарушаться. Попробуем подобрать прямую для хорошего представления реалий роста числа транзисторов после этого периода, задав в качестве отсчета момент появления процессоров Pentium — точка (22, 1200). Оказывается ( жирная прямая на рис. 3 (см. выше) ), время удвоения возросло почти вдвое и составило yy =4 года. Это стало свидетельством предкризисной ситуации в разработке микропроцессоров и развитии их технологии. В какой то степени это оправдывает отказ Intel от новых названий процессоров очередного поколения — как известно Pentium II и Pentium III сохранили отношение к звучному имени Pentium процессоров пятого поколения, которые и стали переломной точкой в «Законе Мура».

Как известно, период спада в промышленности всегда сменяется периодом резкого подъема, увы, в дальнейшем вновь переходящего в спад. С переходом от производства процессора Pentium III к Pentium 4 в 1999 году кривая роста числа транзисторов во времени резко скакнула вверх, начиная с точки (28, 9500). Это, очевидно, связано с очередным усложнением процессоров, появлением новых команд поддержки Интернета и потокового расширения и в процессорах Pentium III и Pentium 4. Время удвоения уменьшилось до рекордно малой величины в 0.6 года, но его оценка пока математически весьма недостоверна малого объема выборки данных после 1999 года — всего 3 точки.

В целом, усредняя параметр yy на весь тридцатилетний период развития микропроцессоров можно признать, что данные нелинейной регрессии достаточно корректны. Последуем за специалистами Intel и попытаемся дать прогноз роста числа транзисторов на кристалле микросхем на основании нашего приближения «Закона Мура» выражением (1). Это показано ( на рис. 4 ) для первого десятилетия и для следующего десятилетия ( на рис. 5 ).

«Прогноз на следующее десятилетие выглядит скорее фантастическим»

Прогноз на первые десять лет выглядит вполне реалистичным. Можно ожидать появления микропроцессоров, на кристалле которых будет до 3 млрд. транзисторов. Intel скромно обещает довести число транзисторов до миллиарда к концу текущего десятилетия, но не указывает точно год, когда это случится. Вполне возможно, что такое произойдет несколько ранее 2010 года — ведь полмиллиарда транзисторов на кристалле уже имеют новейшие опытные образцы процессора Itanium, которые появятся уже в 2003 году. И тогда 3 млрд. транзисторов могут разместиться в процессорах 2010 года.

Но вот прогноз на следующее десятилетие выглядит скорее фантастическим, чем реальным — судя по нему, к 2020 году число транзисторов на кристалле достигнет примерно 140 млрд. Но кто знает, может так и будет? Ведь создатели первых микропроцессоров 4004 вряд ли могли предполагать, что через 30 лет число транзисторов в микропроцессорах увеличится в 34000 раз.

Тем не менее, поводов для сомнения в таком прогнозе достаточно. Математически они вызваны критичностью «Закона Мура» к параметру — времени удвоения yy . Под рисунками рис. 4 и 5 (см. выше) показаны примеры расчета по формуле «Закона Мура» на конец 10 и периода предсказания для разных yy =1, 1.5 и 2 года. Расхождения в оценках достигают соответственно примерно 32 и более чем 1000 раз. В этих условиях точность прогноза гарантировать нельзя и выводами «Закона Мура» надо пользоваться с большой осторожностью.

Физическим ограничением на рост числа транзисторов может оказаться очередной предел геометрического разрешения в производстве интегральных микросхем. Даже с учетом внедряемой новейшей технологии литографии со сверхжестким ультрафиолетовым излучением этот барьер перемещается от 0.1 мкм до 0.03–0.05 мкм. При этом толщина подзатворного диэлектрика микроскопических полевых транзисторов, уже ныне составляющая менее 5 атомных слоев, достигнет предельного значения в один атомный слой.

Наконец, главный козырь к приостановке действия «Закона Мура» — компьютерные системы из дискретных, скорее всего, превратятся в распределенные системы. В результате надобность в сверхмощных одиночных процессорах попросту отпадет. И «Закону Мура» придется подчиниться другому, тоже отнюдь не точному в математическом смысле, закону о переходе количества в качество.

Прогноз по чувствительным параметрам

Из сказанного можно сделать следующие выводы.

  • «Закон Мура» нельзя считать точным физическим или математическим законом, подобным законам Ньютона или Эйнштейна, скорее это грубое статистическое приближение к куда более сложной действительности.
  • Если принять время удвоения в два года, то оказывается, что «Закон Мура» прекрасно предсказывал рост числа транзисторов на кристаллах больших интегральных схем на протяжении двадцати двух лет.
  • Параметр удвоения «Закона Мура» нужно время от времени пересматривать, особенно в периоды смены поколений микросхем и внедрения новых достижений в технологии.
  • Пока обоснованной выглядит представление динамики роста транзисторов в микропроцессорах тремя отрезками прямых на графике с логарифмическим масштабом с параметром удвоения yy =2 года в период с 1971 г. по 1993 г., yy =4 года в период с 1993 г. по 1999 г. и yy =0.6 года в период с 1999 г. по 2002 г.
  • Интегральная оценка времени удвоения числа транзисторов за 30 лет, выполненная методом наименьших квадратов, имеет значения порядка 1.769 года при коэффициенте корреляции 0.955.
  • Графическая визуализация «Закона Мура» в логарифмическом масштабе отслеживает изменения в технологии изготовления интегральных микросхем, переход к повышенной разрядности микропроцессоров и появление новинок в технологическом процессе, особенно таких, которые ведут к очередному уменьшению геометрических размеров компонентов на кристаллах микросхем.
  • Можно ожидать очередного скачка в снижении значения yy после освоения технологии микропроцессоров и перехода на технологию с разрешением 0.09 мкм и последующего повышения наступления очередного физического предела на разрешение фотолитографии.
  • Хотя нет оснований доверять точности прогнозов по «Закону Мура» в строго математическом смысле, нельзя отрицать его привлекательности в приближенных и понятных качественных оценках.
  • Высокая чувствительность параметра удвоения и огромные расхождения в прогнозах при фиксации его значения требуют более осторожных попыток применения «Закона Мура» серьезных для прогнозов.
  • Описанная методика оценки параметров «Закона Мура» вполне применима для оценки числа транзисторов на различных типах больших интегральных схем и других вычислительных, связных и телекоммуникационных устройств, для оценки роста их рабочих частот, снижения потребления электроэнергии и стоимости.
  • Разработка прогнозов развития больших интегральных микросхем по таким параметрам, как число транзисторов на кристалле, рост рабочих частот и объемов памяти, снижение электропотребления и др., требует специальных исследований и создания новых методик надежного многофакторного прогнозирования и в этом смысле исследования «Закона Мура» стоит продолжить, используя средства новейших систем компьютерной математики.
  • При оценке «Закона Мура» надо не забывать о другом важном эмпирическом законе — о переходе количества в качество, который позволяет предполагать, что слишком долго экспоненциальный процесс роста числа транзисторов на кристалле одиночного процессора продолжаться не может и дискретные вычислительные системы превратятся в распределенные.
Читайте также:  Плавучий космодром морской старт


    Материал предоставлен изданием Exponenta Pro. Математика в приложениях журнал, посвященный решению актуальных прикладных задач в различных областях человеческой деятельности с использованием математического программного обеспечения (в частности, специализированных математических пакетов).)

    Дьяконов Владимир Павлович — профессор, доктор технических наук, академик международной академии наук педагогического образования, профессор кафедры информатики и электрорадиотехники Смоленского государственного педагогического университета (г. Смоленск)Автор выражает искреннюю надежду на то, что будет найдена возможность продлить жизнь закона хотя бы на ближайшие пару десятилетий — даже если математика этого не подтверждает.

    Московский форум разработчиков Intel (Intel Developer Forum — IDF), прошел 2 октября 2002 г. в здании Президиума РАН. На форуме выступил исполнительный директор компании Крейг Барретт.

    Крейг Барретт представил пленарный доклад на упомянутом форуме, лейтмотивом его выступления стало распространение «закона Мура» на все отрасли производства компьютеров и средств телекоммуникаций, а также на развитие их элементной базы. Intel стала рассматривать «Закон Мура» как некий эталон, по которому можно сверять темпы развития микроэлектронной отрасли. На форуме были так же представлены успехи современной микроэлектроники — микропроцессоры с десятками и сотнями миллионов транзисторов на кристалле и с рабочими частотами до 3 ГГц, нанотехнологии, позволившие получить полевые транзисторы с толщиной диэлектрика затвора в 5 атомных слоев, терагерцовые, трехмерные полевые и биполярные транзисторы, микроскопические электромеханические устройства на кремниевом кристалле, сверхскоростные локальные и глобальные беспроводные сети, радио- телекоммуникационное оборудование и др.

    Динамика роста числа транзисторов (в тысячах штук) на кристалле микропроцессоров Intel

    Дьяконов В. П. Компьютерная математика. Теория и практика. — М.: Нолидж, 2001.

    Дьяконов В. П. Mathcad 2001. Специальный справочник. — СПб.: Питер, 2002.

    В последнее время, чтобы получить возможность задействовать на практике ту дополнительную вычислительную мощность, которую предсказывает закон Мура, стало необходимо задействовать параллельные вычисления. На протяжении многих лет, производители процессоров постоянно увеличивали тактовую частоту и параллелизм на уровне инструкций, так что на новых процессорах старые однопоточные приложения исполнялись быстрее без каких-либо изменений в программном коде. Сейчас по разным причинам производители процессоров предпочитают многоядерные архитектуры, и для получения всей выгоды от возросшей производительности ЦП программы должны переписываться в соответствующей манере. Однако, по фундаментальным причинам, это возможно не всегда.

    См. также

    Примечания

    1. Родоначальник // Компьютерра-онлайн «Мур в 1965 вывел не один закон, а два. И как раз второй закон Мура является более серьёзным ограничением для первого.»
    2. Корпорация Intel ввела в строй первый завод для крупносерийного производства микропроцессоров на базе 45-нм производственного процесса
    3. Так же упоминается в книге: Майоров С. А., Кириллов В. В., Приблуда А. А. Введение в микроЭВМ. — Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1988. — С. 121. — с ил., 304 с. — 120 000 экз. — ISBN 5-217-00180-1
    4. 10 лет до 10нм: закон Мура все ещё работает…
    5. «Будет ли обратимым зеттафлопсный компьютер» PC Week/RE (474) 12`2005 «Процессор с быстродействием 100 петафлопс уже будет выделять около мегаватта тепла»
    6. «Limits to Binary Logic Switch Scaling—A Gedanken Model» V.V. Zhirnov.

    Ссылки

    Wikimedia Foundation . 2010 .

    Смотреть что такое "Закон Мура" в других словарях:

    Закон мура — Увеличение количества транзисторов по времени. Количество удваивается каждые 2 года Закон Мура эмпирическое наблюдение, сделанное в 1965 году (через шесть лет после изобретения интегральной схемы), в процессе подготовки выступления Гордоном… … Википедия

    Закон Мура — Moore s Law Закон Мура Эмпирическое наблюдение, сделанное в 1965 году (через шесть лет после изобретения интегральной схемы) одним из основателей корпорации «Intel» Гордоном Муром: число транзисторов на кристалле будет удваиваться каждые 24… … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

    Закон Гроша — Законом Гроша называют следующее замечание о производительности компьютеров, сделанное Хербом Грошем в 1965 году: Существует фундаментальное правило, которое я скромно называю законом Гроша: получение добавочной экономии есть только квадратный… … Википедия

    Закон Амдала — Ускорение программы с помощью параллельных вычислений на нескольких процессорах ограничено размером последовательной части программы. Например, если можно распараллелить 95% программы, то теоретически максимальное ускорение составит 20×, невзирая … Википедия

    Закон Вирта — это полушутливое высказывание, популяризированное Никлаусом Виртом в 1995 году.[1] Звучит оно так:[2] … Википедия

    Мур, Гордон — У этого термина существуют и другие значения, см. Мур. Гордон Мур Gordon Moore … Википедия

    Мур Гордон — Гордон Мур Gordon Moore основатель Имя при рождении: Gordon Earle Moore Дата рождения: 3 январ … Википедия

    Международный план по развитию полупроводниковой технологии — (англ. International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS) набор документов, выпускаемый группой экспертов полупроводниковой промышленности. Эти эксперты являются представителями спонсирующих организаций, которые включают в себя … Википедия

    Intel — (Интел) Компания Intel, история компании, деятельность компании Информация о компании Intel, история компании, деятельность компании Содержание Содержание Core Описание Intel Продукция фирмы Intel Технические характеристики Преимущества и… … Энциклопедия инвестора

    Будущее — У этого термина существуют и другие значения, см. Будущее (значения). Антонио Сант’Элиа Урбанистический рисунок в футуристическом стиле Будущее часть лин … Википедия

    Ссылка на основную публикацию
    Нет msvcr120 dll что делать
    Если, попытавшись включить любимую игру, вы натыкаетесь на окно, которое гласит, что запуск программы невозможен по причине отсутствия mscvr120.dll —...
    Консольные команды для бателфилд 4
    Встречаем и вновь возвращаемся в самый: динамический, красивый, технически богатый и самый заселённый мир с постоянно ведущимися боевыми действиями. Самый...
    Конструкция степлера канцелярского схема
    Первые степлеры появились во Франции в XVIII веке, их специально изобрели для короля Людовика XV. Но в то время это...
    Нет беспроводного сетевого соединения windows 7
    На панели задач в Windows или в меню «Центр управление сетями» нет иконки Wi-Fi? Это не значит, что вышло из...
    Adblock detector