Закон Мура, вторая версия

Закон Мура, родившийся треть века назад, жив и по сей день благодаря тому, что... прекратил свое существование еще двадцать лет назад.

Вот уже более трети века микроэлектронная эволюция движется в соотетствии с темпом, определенным известным всем компьютерщикам утверждением: сложность микросхем возрастает в два раза каждые 18 месяцев. Утверждение, сделанное в 1965 году директором научно-исследовательского подразделения компании Fairchild Semiconductors Гордоном Муром, за прошедшие без малого четыре десятка лет обрело статус чуть ли не закона природы и нашло подтверждение во множестве областей как самой микроэлектроники, так и смежных с нею областей: согласно закону Мура усложняются и чипы оперативной памяти, и микропроцессоры, множится тактовая частота электронных компьютерных сердец, развиваются многие другие параметры и показатели. Однако потенциал подмеченной однажды тенденции сильно преувеличен.

Дело в том, что закон Мура как таковой давно уже не принадлежит его автору. Мур, анализировавший данные полупроводниковой эволюции в период с появления первого микрочипа (1959 г.) до 1965 года, впервые констатировал факт удвоения сложности микросхем каждый год, причём оговорился, что справедливо это для чипов с самой дешёвой стоимостью компонентов. Иначе говоря, Мур имел в виду выведенные на рынок сложные микросхемы и предполагал, что подмеченная им тенденция будет справедлива на протяжении ещё, как минимум, десяти лет. Десять лет спустя, после сооснования нашим героем компании Intel и изобретения микропроцессора, подстегнувшего полупроводниковую эволюцию, формулировка была подкорректирована: Гордон Мур изменил трактовку своего утверждения, сместив акцент со стоимости на сложность. В новом варианте закон Мура декларировал удвоение числа компонентов на самых сложных чипах и уже за два года. И это былая последняя его авторская редакция: в дальнейшем закон, обретший сравнительную известность, переписывали, кто хотел и как хотел, от журналистов до корпоративных PR-служб (в том числе и Intel). К настоящему моменту самый известный его вариант гласит: удвоение сложности микропроцессоров происходит каждые 18 месяцев.

Подобная вольность трактовки, недопустимая в отношении, к примеру, законов Ньютона, применительно к закону Мура объясняется и допускается тем, что сделанное Муром наблюдение, собственно, законом природы не является. Это всего лишь своеобразное статистическое наблюдение, учитывающее множество факторов, включая экономические, технологические, интеллектуальные и определяющее некоторую примерную цифру. До математической точности "закону" Мура далеко: даже сложность микросхем он описывает весьма приблизительно, и сам Мур, проводя редакцию в 1975 г., был вынужден опираться на цифры, полученные посредством приближения.

Таким образом, без своевременно вносимых коррекций, тенденция, подмеченная Муром, не пережила бы и восьмидесятые годы. Но даже возможность сравнительно больших вариаций не спасёт её от естественной потери актуальности, предвидимой отдельными участниками полупроводникового рынка в скором будущем. Концовка закона Мура видится разным экспертам по-разному. Классический вариант гласит, что рано или поздно усложнение микроэлектронной продукции приведёт к исчерпанию возможностей существующих технологий и принципиальному изменению производственного процесса и механизмов функционирования самой электроники. Но есть и другие теоретические развязки. Одна из них - победа вычислительной мощи над сложностью решаемых задач: в случае, если производительность микропроцессоров однажды перекроет потребности разработчиков софта, дальнейшее повышение скорости и сложности устройств окажется невостребованным рынком, а следовательно, и экономически невыгодным. На днях был сформулирован и третий вариант концовки: в апрельском номере журнала Wired опубликована статья, в которой физическим барьером на пути дальнейшего усложнения полупроводниковых чипов названа проблема энергопотребления. Чем больше элементов содержит чип, тем более мощный источник питания ему необходим. Конечно, отрицать прогресс в развитии энергосберегающих технологий глупо, но судя по тому, что сегодняшняя мобильная электроника чаще всего работает вполсилы, дабы не посадить свои аккумуляторы за полчаса, механизмы экономии неспособны конкурировать с темпами роста потребления энергии. Отсюда прямая необходимость введения второго закона Мура, учитывающего не просто сложность, но производительность системы. Формулировка его может звучать примерно так: общая чистая эффективность электронной системы удваивается каждые 24 месяца. Принимаем?