Мур есть Мур

Сорок лет назад мало кому известный американский химик Гордон Мур указал на то, что число элементов в микрочипах удваивается каждый год. Пережив одно уточнение и породив множество вариантов, закон Мура здравствует и поныне.

Ровно две недели отделяют нас от знаменательной даты, отметить которую не грех каждому компьютерщику, вне зависимости от его софтверных пристрастий и аппаратных убеждений. 19 апреля 1965 года в американском журнале Electronics Magazine была опубликована статья тогда мало кому известного химика и предпринимателя, сооснователя компании Fairchild Semiconductor, Гордона Мура. Редакция заказала автору обзор текущего состояния микроэлектронной индустрии и Мур, обрисовав картину в целом, дополнил её подмеченной им интересной зависимостью: число элементов на микрочипах с наименьшей удельной стоимостью удваивается приблизительно каждый год. Сам Мур не придавал своему наблюдению особого значения, считая его весьма грубым, но предположил, что такое положение дел сохранится на протяжении следующих десяти лет. Тогда никто не мог и представить, что вскоре предложенная молодым учёным формулировка будет титулована в его честь и названа законом. По прошествии отпущенных десяти лет, Гордон Мур, выступая уже от имени президента компании Intel, которую они с товарищем основали в конце 60-х, внёс в текст своего наблюдения поправку, увеличив период необходимый для удвоение числа элементов до двух лет. В таком виде закон Мура дошёл до наших дней и с уверенностью смотрит в будущее.

Закон Мура - не закон природы. Это всего лишь удачно подсмотренная зависимость, определяемая возможностями промышленности и конкуренцией. Известно, к примеру, что на доведение серьёзного микроэлектронного проекта до коммерческой стадии обычно требуется от двух до пяти лет. Быстрее не получается по причине сложностей организационных и технических, дольше нельзя по причине того, что соперники могут выпустить аналогичный продукт. В результате микроэлектронная гонка идёт в темпе, приблизительно соответствующему закону Мура. Точность здесь, понятное дело, невелика и это позволяет с успехом применять одну и ту же формулу для различных областей индустрии. К примеру, большинству из вас закон Мура наверняка известен в вариации, предложенной одним из бывших президентов Intel, Дэвидом Хаусом: производительность микропроцессоров удваивается каждые 18 месяцев. Другие формулировки касаются вместимости жёстких дисков, объёма чипов оперативной памяти и т.п. Но вне зависимости от конкретного описания, важность наблюдения Мура и его последователей для производителей чрезвычайна: каждую неделю он диктует необходимость улучшения параметров микроэлектронных продуктов на один процент (больше, плотнее, быстрее, дешевле). Задержка с выводом нового продукта в два месяца (на 10% медленнее, на 10% более громоздкое, на 10% более дорогое) уже может быть фатальной.

Сорок лет прошло с момента публикации закона Мура в оригинальном варианте. Сколько отпущено ему? Версий на этот счёт существует немало, но, пожалуй, самая убедительная основана на оценке размеров элементов микроэлектроники. Если какие-то непредвиденные препятствия существенно не замедлят темпы миниатюризации электронных схем, через двадцать лет индустрия придёт к физическому тупику: габариты транзисторов на микрочипах уменьшатся до нескольких нанометров и здесь микроэлектронные технологии в том виде, в каком мы их знаем, исчерпают свой ресурс. Конечно, за два десятка лет может поменяться очень многое. Блокировать дальнейший рост тактовой частоты и уплотнения элементов может подскочившее тепловыделение чипов. Вычислительная мощь бытовых устройств может превысить потребности среднего пользователя - и тогда закон Мура притормозит фактор спроса. Радикальная смена микроархитектур - а сегодня все производители процессоров нацелились на мультиядерные чипы, причём Intel обещает уже к концу следующего года перевести на мультиядро две трети своих массовых процессоров - сильно повлияет на рост тактовой частоты, вероятно, темпы прироста производительности и, возможно, рост плотности (предположительно, удвоение числа элементов будет замедлено до трёх лет). Но даже после того как на смену кремниевой электронике придут иные технологии, определять темп технической эволюции наверняка будут те же самые конкуренция и промышленный потенциал. Так что не исключено, что закон Мура будет справедлив и после.

Впрочем, для нас с вами, конечных пользователей, потребителей, много важнее другое свойство закона, сформулированного почти полвека назад. Вспомните, Мур говорил не только о дюймах, но и о центах. Каждый год цена на электронные устройства (сравнимых по производительности) падает примерно на треть. Благодаря этому свойству в наших карманах сегодня работают компьютеры с многосотмегагерцовыми "сердцами". А что будет через три, пять, десять лет? Воображение пасует, но почему-то это только радует.