Читать «Архитектура компьютера» онлайн - страница 32

Он же сформулировал закон технологического прогресса, известный теперь под именем закона Мура. Когда Гордон готовил доклад для одной из промышленных групп, он заметил, что каждое новое поколение микросхем появляется через три года после предыдущего. Поскольку у каждого нового поколения компьютеров было в 4 раза больше памяти, чем у предыдущего, стало понятно, что число транзисторов на микросхеме возрастает в постоянной пропорции, и таким образом, этот рост можно предсказать на годы вперед. Закон Мура часто представляется в формулировке, которая гласит, что число транзисторов на одной микросхеме удваивается каждые 18 месяцев, то есть увеличивается на 60 % каждый год. Размеры микросхем и даты их производства подтверждают, что закон Мура действует до сих пор (рис. 1.6).

Год выпускаРис. 1.6. Закон Мура предсказывает, что количество транзисторов на одной микросхеме увеличивается на 60 % каждый год. Точки на графике — объем памяти в битах

По большому счету, закон Мура — это никакой не закон, а простое эмпирическое наблюдение о том, с какой скоростью физики и инженеры-технологи развивают компьютерные технологии, и предсказание, что с такой скоростью они будут работать и в будущем. Многие специалисты считают, что закон Мура будет действовать еще лет десять, а возможно, и дольше. Другие предсказывают, что довольно скоро разработчики столкнутся с рассеянием энергии, утечками тока и другими проблемами, которые придется каким-то образом решать [Bose, 2004; Kim et al., 2003]. Впрочем, уменьшение транзисторов скоро приведет к тому, что толщина этих устройств уменьшится до нескольких атомов. На этой стадии транзисторы станут слишком малыми для надежной работы или попросту достигнут точки, в которой дальнейшее уменьшение потребует субатомных структурных элементов. Несмотря на все будущие проблемы с законом Мура, на горизонте уже появились перспективные технологии — такие, как квантовые вычисления [Oskin et al., 2002] и углеродные нанотрубки [Heinze et al., 2002]. Возможно, они позволят вывести масштабы электронных компонентов за ограничения, присущие кремнию.

Закон Мура связан с тем, что некоторые экономисты называют эффективным циклом. Достижения в компьютерных технологиях (увеличение количества транзисторов на одной микросхеме) приводят к продукции лучшего качества и более низким ценам. Низкие цены ведут к появлению новых областей применения (никому не приходило в голову разрабатывать компьютерные игры, когда компьютер стоил 10 млн долларов — хотя когда цена снизилась до $120 000, студенты МТИ взялись за дело). Новые области применения приводят к возникновению новых компьютерных рынков и новых компаний. Существование всех этих компаний ведет к конкуренции между ними, которая, в свою очередь, порождает спрос на лучшие технологии. Круг замыкается.