חוק מור חוזה צמיחה אקספוננציאלית בכוח המחשוב כבר למעלה מ-50 שנה.
מהמצאת המעגלים המשולבים בשנות ה-50 ועד היום, חוק מור הציב אתגרים רבים להתפתחות הטכנולוגית. בעוד שצמיחה אקספוננציאלית נמשכה במידה רבה, מעגלים משולבים מתקרבים במהירות לכוח העיבוד של המוח האנושי.
אנחנו דנים איך זה נראה היום והאם חוק מור עדיין חל.
מהו חוק מור?
בשנת 1965 גורדון א. מור, מייסד שותף של אינטל, דיווח כי מספר הטרנזיסטורים לאינץ' רבוע במעגל משולב הוכפל בערך מדי שנה מאז המצאתו ב-1958. בזמנו, מור חזה שמגמה זו תימשך לפחות עוד עשור.
במאמרו משנת 1965, Cramming More Components Onto Integrated Circuits, כתב מור:
מכיוון שעלויות היחידה יורדות ככל שמספר הרכיבים למעגל גדל, עד 1975 זה עשוי להיות חסכוני לדחוס עד 65,000 רכיבים על שבב סיליקון בודד.
התחזית הזו לא הייתה לגמרי נכונה. עד 1975, השבבים ירדו ל-10,000 טרנזיסטורים כל אחד, אז מור עדכן את התחזית שלו להכפלה לכל שנתיים ומאוחר יותר לכל 18 חודשים. חוק מור (המעודכן) היה בתוקף כמעט 50 שנה.
בשנת 2010, צמיחת צפיפות הטרנזיסטורים החלה להאט. כיום, למעלה מ-50 מיליארד טרנזיסטורים מתאימים לשבב בודד, והצפיפות מוכפלת בערך כל שנתיים וחצי.
למהדרין, חוק מור אינו חל עוד. למרות שהצמיחה האקספוננציאלית שלו הואטה, צפיפות הטרנזיסטור תמשיך לעלות עוד כמה שנים.
למה חוק מור מתקיים?
ככל שחוק מור הפך למקובל יותר, התעשייה החלה ליצור מפות דרכים ולהציב יעדים על סמך התחזית של מור. ככל שהייצור של מעגלים משולבים נעשה מורכב יותר והצריך אינטראקציה של חברות מיוחדות שונות, היה צורך בתוכנית שתעזור לכל המעורבים להגדיר יעדים אישיים ולהתקדם באותו קצב.
מ-1998 עד 2017, מפת הדרכים הטכנולוגית הבינלאומית למוליכים למחצה – ITRS (דו"ח שנתי שהוכן על ידי קבוצה של מומחים בתעשיית המוליכים למחצה) סיפקה את הבסיס לתכנית כזו. ה-ITRS תיעד מחקרים בכל התחומים הרלוונטיים למוליכים למחצה וסיפק לוחות זמנים של עד 15 שנים לעתיד. היום, מפת הדרכים הבינלאומית להתקנים ומערכות (IRDS) לקחה על עצמה משימה זו.
בסופו של דבר, חוק מור שימש כחזון לתעשייה שלמה והפך למשהו של נבואה מתמשכת שמגשימה את עצמה.
סופו של החוק?
ככל שצפיפות הטרנזיסטור מתקרבת לגבולות המולקולריים בקנה מידה ננו, זה הופך להיות בלתי אפשרי לקרר מעגלים. כתוצאה מכך, חוק מור ייחלש, דבר שמור עצמו חזה מעבר ל-2020. עם זאת, אין זה מבטיח בהכרח את סופו של חוק מור. במקום זאת, חוק מור יכנס למימד חדש.
מאמר משנת 2010 , Arden et al. מ-ITRS:
התעשייה מתמודדת כעת עם החשיבות ההולכת וגוברת של טרנד חדש, "יותר ממור" (MtM). מדובר בערך מוסף למכשירים על ידי שילוב פונקציות שאינן בהכרח מתוארכות לפי "חוק מור".
מור מור
חוק עוד מור הניע את הטכנולוגיה להקטין את הגודל של רכיבים פיזיים תוך שיפור הצפיפות והביצועים. המתודולוגיה המוצעת של "יותר ממור" (MtM) תקדם עוד יותר את מאמצי מיפוי הדרכים של ה-ITRS.
בינתיים, אינטל עצמה פיתחה טכנולוגיות חדשות כגון טרנזיסטורי מעבד תלת מימד או GAAFET. טכנולוגיות כאלה מבטיחות גידול פי עשרה בכוח העיבוד והיעילות. טכנולוגיות כאלה עשויות לגרום למעבדים חדשים לקיים את חוק מור הרבה מעבר לשנת 2025.
החיסרון של חוק מור
החוק הניע את ההתקדמות הטכנולוגית. תעשייה שלמה דורבנה לעמוד בקצב התחזית של מור. כתוצאה מכך, התגשמו גם רבות מהתחזיות האחרות של מור לגבי הטכנולוגיה. למשל: מחשבים ביתיים או מכשירי תקשורת ניידים אישיים, כולם מופעלים על ידי מעבדים זעירים.
ביסודו של דבר, משתמשי קצה לא בהכרח נהנים מהפיתוחים בצד החומרה, שכן מפתחי תוכנה מרגישים חופשיים ליצור מוצרים מורכבים ועתירי משאבים.
דוגמה ידועה היא Microsoft Office. בשנת 2008, רנדל סי קנדי, עובד אינטל לשעבר, הדגים את TGMLC באמצעות מחשב סטנדרטי המריץ את Office 2000 ומחשב סטנדרטי המריץ את אופיס 2007. אם שתי הגרסאות של Office ביצעו את אותה משימה, זה היה אופיס 2007 שהיה מהיר יותר מ-Office 2000.
חוק מור נשאר רלוונטי
החוק הניע את הפיתוח של מעגלים משולבים במשך יותר מחצי מאה. למרות התמודדות מתמדת עם אתגרים בלתי עבירים לכאורה, תעשייה שלמה תמיד עבדה יחד כדי ליצור חידושים חדשים. אז מור מוכיח שמטרות יכולות לעצב את עתידנו.
חוק מור ימשיך להניע חדשנות, אבל אולי בדרכים שאנחנו עדיין לא יכולים לדמיין. נכון לעכשיו, ה-IRDS רואה בחומרים חדשים, מוליכים למחצה, בינה מלאכותית והתפתחויות במחירי מתכות נדירות כמניעים העיקריים לחדשנות עתידית.
מאמרים מומלצים:
