Moorov zakon pol stoletja pozneje

Slo-Tech - Pred natanko 50 leti, 19. aprila 1965, je Gordon Moore, vodja oddelka za raziskave in razvoj podjetja Fairchild Semiconductor ter soustanovitelj Intela, objavil članek Stlačiti več komponent na integrirana vezja. V članku je izpostavil dejstvo, da se je v predhodnem desetletju število tranzistorjev v čipih vsako leto podvojilo. Moore je smelo napovedal, da bo to držalo še naslednjih 10 let, kar bi v praksi pomenilo potisočerjenje zmogljivosti do leta 1975. Imel je bolj prav, kot si je lahko zamislil.

Resda je leta 1975 napoved nekoliko popravil in zapisal, da bo podvojitveni čas zaradi večjih zaradi naraščajočih stroškov znaša raje dve leti in ne eno, a eksponentna narava rasti je ostala. Danes se v povezavi z Moorovim zakonom, ki je to ime dobil čisto spontano v desetletju po objavi, navadno omenjata vrednosti 18 ali 24 mesecev za podvojitev števila tranzistorjev. Kljub čedalje večji miniaturizaciji je Moorov zakon zdržal do danes in njegova posledica so moderne elektronske naprave. Danes v žepu nosite bistveno več računske moči, kot je je imel Apollo, da je priletel na Luno. Cena računske moči je v tem času upadla za milijardokrat.

V omejenem svetu eksponentni zakoni slej ali prej trčijo ob fizikalne zakonitosti in enako se bo neizbežno zgodilo tudi z Moorovim zakonom. Bistveno vprašanje je, kdaj. Moore je dejal, da pričakuje, da bi lahko že v tem desetletju zaškripalo. Približujemo se namreč povsem fizikalnim omejitvam, saj je krčenje litografskega procesa doseglo skorajda že atomske razdalje. Pri zviševanju frekvence jeder smo zgornjo mejo že dosegli, zato so se razvijalci čipov preusmerili v večjedrne izdelke. Podobno je tudi pri zviševanju gostote NAND-pomnilnika, kjer je bilo treba tranzistorje začeti zlagati v tri dimenzije. Kako dolgo bo torej Moorov zakon še zdržal? Prvi indici, da se utegnemo bližati koncu eksponentnega dela krivulje rasti, so že tu.

Vseeno je pogled nazaj impresiven. Kadarkoli v zgodovini se je katerakoli tehnologija spremenila za razred velikosti, je to prineslo izjemne spremembe v družbi. Najprej smo grede prekopavali z lastno močjo, kasneje smo vpregli živali, tehnologija in fosilna goriva pa so število zaposlenih, ki pridelajo hrano za cel planet, zreducirale na nekaj odstotkov. Sedaj pa pomislimo, da je računska moč v zadnjih 50 letih napredovala za skoraj devet velikostnih razredov. Produkcija in analiza podatkov še nikdar nista bili tako enostavni in razvejani. Možnost obdelave ogromnih podatkovnih baz je ustvarila povsem nove načine raziskav in znanstvene discipline, npr. analiziranje nakupovalnih navad ali drugih socioekonomskih parametrov, ki jih lahko natančneje kot kadarkoli pridobimo z družabnih omrežij. V informacijski dobi so informacije obilnejše kot kdajkoli prej, drugo vprašanje pa je, ali smo zaradi tega bolje obveščeni in kaj pametnejši.

Da se je Moorov zakon obdržal tako dolgo, se moramo zahvaliti še enemu dejstvu, ki ga inženirji pogosto prezrejo - zelena revolucija. Razvoj novega čipa je še vedno peklensko drag, njegova končna cena pa je nizka samo in izključno zato, ker jih prodajo na milijone. Če se prebivalstvo Zemlje in njegov standard vseh 50 let ne bi konstantno dvigovala, tako da je čedalje več ljudi lahko kupovalo elektroniko, bi verjetno Moorovemu zakonu hitro odklenkalo. Ali je bila najprej gospodarska rast in potem rast števila prebivalstva ali obratno, je vprašanje o kuri in jajcu, neizpodbitno dejstvo pa je, da tega ne bi bilo, če vseh teh milijard ne bi bili sposobni nahraniti.

Fiziki na eni strani opozarjajo, da se bližamo fizikalnim omejitvam, pragmatiki ugotavljajo, da smo zelo blizu točke, ko bo potrošna elektronika dovolj dobra za vse naše potrebe, zgodovinarji vedo, da se je že ničkolikokrat reklo, da je zgodovine konec, pa je nikoli ni bilo in se je napredek nadaljeval (resda včasih tudi s tisočletnimi nazadovanji!), psihologi pa svarijo, da ljudje nimamo nikoli dovolj. Prihodnost Moorovega zakona je odvisna od tega, kdo od teh ljudi ima bolj prav.