สารบัญ
- กฎของมัวร์คืออะไร?
- ทำความเข้าใจกับกฎของมัวร์
- พื้นหลัง
- จากการทำนายไปสู่ความจริง
- กฎของมัวร์ในทางปฏิบัติ: คุณและฉัน
- เกือบ 60 ปี ยังคงแข็งแกร่ง
- จุดสิ้นสุดของกฎของมัวร์
- เชื่อมต่อเพิ่มขีดความสามารถตลอดกาลหรือไม่
- การสร้างสิ่งที่เป็นไปไม่ได้?
กฎของมัวร์คืออะไร?
กฎของมัวร์หมายถึงการรับรู้ของมัวร์ว่าจำนวนทรานซิสเตอร์ในไมโครชิปเพิ่มเป็นสองเท่าทุก ๆ สองปีแม้ว่าค่าใช้จ่ายของคอมพิวเตอร์จะลดลงครึ่งหนึ่ง กฎของมัวร์ระบุว่าเราสามารถคาดหวังความเร็วและความสามารถของคอมพิวเตอร์ของเราที่จะเพิ่มขึ้นทุกสองสามปีและเราจะจ่ายน้อยลงสำหรับพวกเขา กฎอีกข้อหนึ่งของกฎของมัวร์อ้างว่าการเติบโตนี้ทวีคูณ
ทำความเข้าใจกับกฎของมัวร์
ในปี 1965 Gordon E. Moore ผู้ร่วมก่อตั้ง Intel (NASDAQ: INTC) กล่าวว่าจำนวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถบรรจุลงในหน่วยของพื้นที่ที่กำหนดจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุก ๆ สองปี อย่างไรก็ตามวันนี้ทรานซิสเตอร์ที่ติดตั้งเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าบนชิปซิลิคอนเกิดขึ้นใกล้กับทุก ๆ 18 เดือนแทนที่จะเป็นทุก ๆ สองปี
พื้นหลัง
กอร์ดอนมัวร์ไม่ได้เรียกการสังเกตของเขาว่า "กฎของมัวร์" และเขาก็ไม่ได้ตั้งใจจะสร้าง มัวร์แถลงว่าตามการสังเกตแนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่ในการผลิตชิปที่ Intel ในที่สุดความเข้าใจของมัวร์ก็กลายเป็นคำทำนายซึ่งในที่สุดก็กลายเป็นกฎทองที่เรียกว่ากฎของมัวร์
จากการทำนายไปสู่ความจริง
ในทศวรรษที่ตามหลังการสังเกตดั้งเดิมของกอร์ดอนมัวร์กฎของมัวร์ชี้นำอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในการวางแผนระยะยาวและกำหนดเป้าหมายสำหรับการวิจัยและพัฒนา (R&D) กฎของมัวร์เป็นแรงขับเคลื่อนของการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีและสังคมการผลิตและการเติบโตทางเศรษฐกิจซึ่งเป็นเครื่องหมายรับประกันคุณภาพของศตวรรษที่ยี่สิบต้นและต้นศตวรรษที่ยี่สิบ
กฎของมัวร์บ่งบอกว่าคอมพิวเตอร์เครื่องจักรที่ทำงานบนคอมพิวเตอร์และกำลังการประมวลผลทั้งหมดมีขนาดเล็กลงเร็วขึ้นและถูกลงตามเวลาเนื่องจากทรานซิสเตอร์ในวงจรรวมมีประสิทธิภาพมากขึ้น
กฎของมัวร์ในทางปฏิบัติ: คุณและฉัน
บางทีคุณอาจเคยมีประสบการณ์ (อย่างที่ฉันมี) จำเป็นต้องซื้อคอมพิวเตอร์หรือโทรศัพท์เครื่องใหม่บ่อยกว่าที่คุณต้องการ - พูดทุกสองถึงสี่ปี - เพราะมันช้าเกินไปจะไม่เรียกใช้แอปพลิเคชันใหม่หรือ เหตุผลอื่น ๆ นี่เป็นปรากฏการณ์ของกฎของมัวร์ที่เราทุกคนรู้ดี
เกือบ 60 ปี ยังคงแข็งแกร่ง
มากกว่า 50 ปีต่อมาเรารู้สึกถึงผลกระทบและประโยชน์ที่ยั่งยืนของกฎของมัวร์ในหลาย ๆ ด้าน
คอมพิวเตอร์
เมื่อทรานซิสเตอร์ในวงจรรวมมีประสิทธิภาพมากขึ้นคอมพิวเตอร์จะเล็กลงและเร็วขึ้น ชิปและทรานซิสเตอร์เป็นโครงสร้างกล้องจุลทรรศน์ที่มีโมเลกุลของคาร์บอนและซิลิกอนซึ่งได้รับการจัดตำแหน่งอย่างสมบูรณ์แบบเพื่อเคลื่อนย้ายกระแสไฟฟ้าตามวงจรได้เร็วขึ้น ยิ่งชิปประมวลผลสัญญาณไฟฟ้าเร็วเท่าไรคอมพิวเตอร์ก็ยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น ค่าใช้จ่ายของคอมพิวเตอร์ที่ใช้พลังงานสูงจะลดลงประมาณ 30% ต่อปีเนื่องจากต้นทุนแรงงานลดลง
อิเล็กทรอนิกส์
แทบทุกแง่มุมของสังคมที่มีเทคโนโลยีขั้นสูงได้รับประโยชน์จากกฎของมัวร์ในทางปฏิบัติ อุปกรณ์มือถือเช่นสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตคอมพิวเตอร์จะไม่ทำงานหากไม่มีโปรเซสเซอร์ขนาดเล็ก ทั้งวิดีโอเกมสเปรดชีตการพยากรณ์อากาศที่แม่นยำและระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก (GPS)
ผลประโยชน์ทุกภาคส่วน
ยิ่งไปกว่านั้นคอมพิวเตอร์ที่เล็กลงและเร็วขึ้นช่วยยกระดับการขนส่งการดูแลสุขภาพการศึกษาและการผลิตพลังงาน - เพื่อตั้งชื่อ แต่อุตสาหกรรมบางส่วนที่มีความก้าวหน้าเนื่องจากพลังงานของชิปคอมพิวเตอร์เพิ่มขึ้น
- กฎของมัวร์ระบุว่าจำนวนทรานซิสเตอร์บนไมโครชิปเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุก ๆ สองปีแม้ว่าค่าใช้จ่ายของคอมพิวเตอร์จะลดลงครึ่งหนึ่งในปี 1965 กอร์ดอนอีมัวร์ผู้ร่วมก่อตั้ง Intel ได้ทำการสังเกตการณ์นี้ซึ่งกลายเป็นกฎของมัวร์ กฎของมัวร์กล่าวว่าการเติบโตของไมโครโปรเซสเซอร์เป็นสิ่งที่อธิบาย
จุดสิ้นสุดของกฎของมัวร์
ผู้เชี่ยวชาญยอมรับว่าคอมพิวเตอร์ควรบรรลุข้อ จำกัด ทางกายภาพของกฎของมัวร์ในบางช่วงของปี 2020 อุณหภูมิที่สูงของทรานซิสเตอร์ในที่สุดจะทำให้ไม่สามารถสร้างวงจรที่เล็กลงได้ เนื่องจากการระบายความร้อนของทรานซิสเตอร์จะใช้พลังงานมากกว่าปริมาณพลังงานที่ผ่านทรานซิสเตอร์ไปแล้ว ในการสัมภาษณ์ปี 2005 มัวร์ยอมรับว่ากฎหมายของเขา“ ไม่สามารถดำเนินต่อไปได้ตลอดไป มันเป็นธรรมชาติของฟังก์ชันเลขชี้กำลัง "เขาพูด" ในที่สุดพวกเขาก็ชนกำแพง"
เชื่อมต่อเพิ่มขีดความสามารถตลอดกาลหรือไม่
วิสัยทัศน์ของอนาคตที่ไม่มีขีด จำกัด และเชื่อมโยงถึงกันนำมาซึ่งความท้าทายและผลประโยชน์ ทรานซิสเตอร์ที่หดตัวนั้นมีความก้าวหน้าด้านการประมวลผลมานานกว่าครึ่งศตวรรษ แต่ในไม่ช้าวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์จะต้องหาวิธีอื่น ๆ เพื่อให้คอมพิวเตอร์มีความสามารถมากขึ้น แทนที่จะใช้กระบวนการทางกายภาพแอปพลิเคชันและซอฟต์แวร์อาจช่วยปรับปรุงความเร็วและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ การประมวลผลแบบคลาวด์, การสื่อสารไร้สาย, Internet of Things (IoT) และควอนตัมฟิสิกส์อาจมีบทบาทในอนาคตของนวัตกรรมเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
แม้จะมีข้อกังวลเพิ่มขึ้นเกี่ยวกับความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยข้อดีของเทคโนโลยีการคำนวณที่ชาญฉลาดสามารถช่วยให้เรามีสุขภาพดีปลอดภัยและมีประสิทธิผลมากขึ้นในระยะยาว
การสร้างสิ่งที่เป็นไปไม่ได้?
บางทีความคิดของกฎของมัวร์ที่เข้าใกล้ความตายตามธรรมชาติของมันนั้นน่าเจ็บปวดที่สุดที่ผู้ผลิตชิปเอง; เนื่องจาก บริษัท เหล่านี้ผูกมัดกับภารกิจในการสร้างชิปที่มีประสิทธิภาพมากกว่าเทียบกับความเป็นจริงของอัตราเดิมพันทางกายภาพ แม้แต่ Intel ก็ยังแข่งขันกับตัวเองและอุตสาหกรรมเพื่อสร้างสิ่งที่อาจเป็นไปไม่ได้ในท้ายที่สุด
ในปี 2555 ด้วยโปรเซสเซอร์ 22 นาโนเมตร (นาโนเมตร) อินเทลสามารถที่จะมีทรานซิสเตอร์ที่เล็กที่สุดและทันสมัยที่สุดในโลกในผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้ ในปี 2014 Intel เปิดตัวชิป 14nm ขนาดเล็กลงและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น และวันนี้ บริษัท กำลังดิ้นรนที่จะนำชิป 10nm ของตนออกสู่ตลาด
สำหรับมุมมองหนึ่งนาโนเมตรหนึ่งในพันล้านของเมตรมีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็น เส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอมมีตั้งแต่ประมาณ 0.1 ถึง 0.5 นาโนเมตร
