Moores lag är död. Nu då?

Mobilappar, videospel, kalkylblad och exakta väderprognoser: det är bara ett urval av de livsförändrande saker som möjliggjorts av den pålitliga, exponentiella tillväxten i kraften hos datorchips under de senaste fem decennierna.

Men om några år kan teknikföretag behöva arbeta hårdare för att ge oss avancerade nya användningsfall för datorer. Den ständiga insättningen av fler kiseltransistorer på chips, känd som Moores lag, har varit grunden för sprudlande innovation inom datoranvändning. Nu ser det ut att ta stopp.

Vi måste fråga, kommer detta att bli ett problem för områden som mobila enheter, datacenter och självkörande bilar? säger Thomas Wenisch , en biträdande professor vid University of Michigan. Jag tror ja, men på olika tidsskalor.

Moores lag är uppkallad efter Intels grundare Gordon Moore. Han observerade 1965 att transistorer krympte så snabbt att dubbelt så många varje år fick plats på ett chip, och 1975 justerade han takten till en fördubbling vartannat år.

Chipindustrin har hållit Moores förutsägelse vid liv, med Intel i spetsen. Och datorföretag har hittat mycket att göra med den kontinuerliga leveransen av extra transistorer. Men Intel tryckte tillbaka sin nästa transistorteknologi, med funktioner så små som 10 nanometer, från 2016 till slutet av 2017. Företaget har också beslutat att öka tiden mellan kommande generationer (se Intel Puts the Brakes on Moore’s Law ). Och en teknisk färdplan för Moores lag som underhålls av en industrigrupp, inklusive världens största chiptillverkare, skrotas. Intel har föreslagit att kiseltransistorer bara kan fortsätta att krympa i fem år till.

Datorerna i våra fickor kommer förmodligen att känna av effekterna senare än andra typer av datorenheter, gissar Wenisch. Mobila enheter drivs av chips tillverkade av andra företag än Intel, och de har i allmänhet legat något efter när det gäller transistorteknik. Och mobila processorer använder sig inte fullt ut av vissa designtekniker som är väletablerade i mer kraftfulla processorer för icke-roving-maskiner, säger han.

Du har säkert en generation eller två mer landningsbana i mobilen, säger Wenisch.

Men många användbara saker som mobila enheter kan göra vilar på kraften i miljarddollar datacenter, där slutet på Moores lag skulle vara en mer omedelbar huvudvärk. Företag som Google och Microsoft slukar ivrigt upp varje ny generation av de mest avancerade chipsen, packade tätare med transistorer.

Wenisch säger att företag som Intel, som dominerar marknaden för serverchips, och deras största kunder måste vara kreativa. Alternativa sätt att få mer datorkraft inkluderar att arbeta hårdare för att förbättra designen av chips och göra chips specialiserade för att accelerera särskilda avgörande algoritmer.

En stark efterfrågan på kisel anpassat för algebra som är avgörande för en kraftfull maskininlärningsteknik som kallas djupinlärning verkar oundviklig, till exempel. Grafikchipföretaget Nvidia och flera startups går redan i den riktningen (se A $2 Billion Chip to Accelerate Artificial Intelligence ).

Microsoft och Intel arbetar också på idén att köra lite kod på omkonfigurerbara kretsar som kallas FPGA för större effektivitet (se Microsoft säger att omprogrammerbara kretsar kommer att göra AI smartare). Intel spenderade nästan 17 miljarder dollar för att förvärva den ledande FPGA-tillverkaren Altera förra året och anpassar sin teknologi till datacenter.

Horst Simon , biträdande chef för Lawrence Berkeley National Laboratory, säger att världens mest kraftfulla beräkningsmaskiner verkar redan känna av effekterna av Moores lags sluttider. Världens bästa superdatorer blir inte bättre i den takt de brukade.

De senaste tre åren har vi sett en sorts stagnation, säger Simon. Det är dåliga nyheter för forskningsprogram som är beroende av superdatorer, som ansträngningar för att förstå klimatförändringar, utveckla nya material för batterier och supraledare och förbättra läkemedelsdesign.

Simon säger att den kommande platån i transistordensitet kommer att väcka mer intresse för att rita om datorernas grundläggande arkitektur bland superdatorer och datacenterdesigners. Att bli av med vissa designdetaljer från 1940-talet kan låsa upp enorma effektivitetsvinster (se Machine Dreams ). Men att dra nytta av dessa skulle kräva att designen av många typer av mjukvara omprövas och att programmerare måste ändra sina vanor.

Oavsett vilken typ av dator du är intresserad av, är nyckelfrågan om de kreativa vägar som lämnas öppna för datorföretag kan ge liknande utdelningar som Moores lag efter att den upphört, säger Neil Thompson , en biträdande professor vid MIT Sloan School. Vi vet att de andra sakerna spelar roll, men frågan är om de är av samma skala? han säger.

En anledning att tro att de kanske inte är det är att företag måste arbeta tillsammans på nya och komplicerade sätt, utan det gemensamma hjärtslag som brukade hålla branschens produkt- och FoU-planer i synk.

En av de största fördelarna med Moores lag är som en samordningsanordning, säger Thompson. Jag vet att om två år kan vi räkna med den här mängden kraft och att jag kan utveckla denna funktionalitet – och om du är Intel så vet du att människor utvecklas för det och att det kommer att finnas en marknad för ett nytt chip.

Utan den gemensamma musiken att dansa till skulle framsteg inom datorkraft som gynnar alla typer av företag, inte bara de som har starka incitament att samarbeta, vara mindre vanliga.

Dölj