Человек и закон

19 апреля исполняется сорок лет второму из главных законов, описывающих развитие компьютерной индустрии, — закону Мура.

19 апреля исполняется сорок лет второму из главных законов, описывающих развитие компьютерной индустрии, — закону Мура. Знаменитая статья будущего сооснователя корпорации Intel вышла в журнале Electronics в апреле 1965 года. При том что юбилей довольно условный — сама публикация прошла относительно незамеченной, а привычное название закон Мура получил только десять лет спустя, — компания подошла к празднованию всерьез и 13 апреля устроила интернациональную телефонную пресс-конференцию с Гордоном Муром.

Что открыл Гордон Мур?

Производительность компьютеров одной ценовой категории удваивается каждые полтора года. Количество транзисторов на чипе удваивается каждые полтора года. Мощность микропроцессоров удваивается каждые полтора года. Все, что угодно, удваивается каждые полтора года. Каждые. Полтора. Года.

Роднит все эти формулировки одно — никакого отношения к оригинальной статье Мура они не имеют. В более поздней редакции, которая, собственно, и получила название «закон Мура», ничего подобного тоже не найти. По большей части все эти обобщения родились в PR-отделах компьютерных компаний, которые не стеснялись подгонять закон Мура «под себя». Затем яркие выдержки из пресс-релизов растиражировали популярные журналы (И мы не без греха, чего уж там). Это не означает, что процитированные формулировки не верны (Как правило, все же неверны, хотя проверить справедливость некоторых утверждений далеко не всегда возможно из-за размытости формулировок ). Но все же Мур писал немного о другом.

Гордон Мур проанализировал состояние полупроводниковой индустрии того времени и заметил любопытную закономерность: количество компонентов в ИС удваивалось каждый год. Согласно Муру, это происходило, в основном, по экономическим причинам: с одной стороны, усложнение микросхем приводило к уменьшению к стоимости отдельных компонентов; с другой стороны, имел место и обратный процесс — временное уменьшение выхода годных чипов (что на себестоимость, естественно, влияло негативно). Рассуждая в таком ключе, Гордон предположил, что в ближайшие десять лет вряд ли произойдут фундаментальные изменения, нивелирующие упомянутые факторы, стало быть, и дальше количество компонентов на чипе будет удваиваться каждый год, и в 1975-м микросхема будет состоять из 65 тысяч элементов. При этом имелись в виду не прототипы, не супермонстры, созданные на грани возможностей текущих технологий, а реальные продукты, мэйнстрим.

Сегодня закон Мура часто ассоциируется исключительно с физическими ограничениями технологии, но в 1965 году наблюдения Мура носили, скорее, экономический характер.

Страдания по экспоненте

В 1974 году компания Intel выпустила процессор Intel 8080, содержащий 4500 транзисторов. Годом позже, выступая перед участниками IEEE, Мур продемонстрировал 16-килобитный чип памяти, состоящий из 64 тысяч компонентов. Последнее значение почти совпадало с предсказанным трендом, однако этот чип трудно было назвать массовым и уж тем более микросхемой с минимальной себестоимостью составляющих. Но и сам закон Мура образца 1975 года заметно отличается от первой версии: Мур переключается с микросхем с минимальной себестоимостью на микросхемы с максимальным количеством транзисторов. Экономические факторы, конечно, никуда не исчезли, но Мур, судя по всему, полагает их достаточно очевидными и в своей речи лишь кратко упоминает о некоторой «экономической целесообразности». Основное же внимание он уделяет технологическим проблемам производства чипов. И по мнению Мура, закон удвоения количества компонентов нужно немного пересмотреть — в ближайшее время прогресс несколько замедлится, и период удвоения возрастет до двух лет. Получившийся в результате график очень похож на тот, который можно было бы построить в 1965 году, но исходные данные для его построения совершенно иные, и у закона Мура образца 1975 года с оригинальным законом Мура не так уж много общего (В 1979 году Мур проводит еще одну ревизию найденной закономерности, но изменения, сделанные в этой редакции, не столь принципиальны).

А в 1980-х неожиданно начинают плодиться версии об удвоении чего угодно за восемнадцать месяцев, хотя сам Мур никогда про этот срок не говорил.

Кто виноват, мистер Мур?

— Многие использовали закон Мура для описания любых процессов, развивающихся по экспоненте. Полагаю, версию об удвоении производительности каждые полтора года придумал Дэвид Хауз из Intel. Он заметил, что вычислительная мощность растет быстрее, чем сложность микросхем. Это его формулировка.

Не возьметесь сделать прогноз на следующие сорок лет?

— Думаю, к тому времени технологии достигнут невероятного уровня. Просто оглянитесь назад и посмотрите, что у нас было в шестидесятых, и сравните это с технологиями, которые у нас есть сегодня. Так что я сомневаюсь, что прогресс замедлится.

Примерно год назад я перечитал свою статью и увидел, что в ней я предсказал появление домашних компьютеров, хотя и понятия тогда не имел, как они будут выглядеть. Я об этом предсказании совершенно забыл, кстати. Помню, уже когда я руководил Intel, у нас был один инженер, считавший, что мы могли бы создать домашний компьютер. Я сказал: «Отлично. Но зачем он нужен? Кто его будет использовать?» Он ответил, что домохозяйки могли бы хранить в компьютере рецепты, и я тогда решил, что этой причины недостаточно для создания такого продукта.

А в перспективы нанотехнологий вы верите?

— Если речь о том, что нанотехнологии придут на смену кремнию, то нет. В сегодняшние технологии вложены сотни миллиардов долларов, потраченные на исследования и разработку новых продуктов. У нанотехнологий большое будущее, но они не заменят кремний. Сделать один крошечный транзистор и соединить миллиарды этих транзисторов вместе, чтобы получить работающее устройство, — это две большие разницы.

Что вы думаете о современных компьютерных интерфейсах?

— Сегодняшние интерфейсы мне кажутся слишком усложненными, хотя я понятия не имею, как должен выглядеть хороший интерфейс. Компьютеры с каждым годом все мощнее, приложений становится все больше, а интерфейсы становятся все сложнее и сложнее. Не то чтобы софтверщики не стараются, просто у них пока не слишком получается.

Можете ли вы дать прогноз относительно появления ИИ? Не сравняются ли компьютеры когда-нибудь с человеческим мозгом?

— Понимаете, дело в том, что компьютерный прогресс с самого начала пошел в другом направлении. Компьютеры хорошо справляются со своими задачами, человеческий мозг — со своими, но это совсем разные задачи. По-хорошему, нам нужно понять, как работает мозг, и только после этого вернуться к построению ИИ. С другой стороны, отдельные аспекты ИИ теоретически вполне достижимы и без этого. Например, хорошее распознавание речи, когда компьютер способен понять значение слова из контекста и отличить, допустим, too от two. Когда мы достигнем этого уровня, то с компьютерами можно будет разговаривать, и я думаю, что место компьютеров в нашей жизни изменится. Но до этого еще далеко. Нужны более мощные процессоры, нужны новые программы… Я не знаю, как скоро это случится — через десять лет или через пятьдесят. Однако это реальная цель, которой можно достичь в рамках современной компьютерной архитектуры, хотя ее и нельзя сравнить с человеческим мозгом.

Курица или яйцо

Выяснять, справедлив ли закон Мура сегодня и как долго он еще будет актуален, бессмысленно, потому что ответ на этот вопрос целиком зависит от изначального настроя вопрошающего. Оригинальная формулировка, на самом деле, не является законом или правилом, это описание конкретных процессов в индустрии и прогноз, сделанный на основе этого описания. И при желании можно легко найти как примеры, подтверждающие прозорливость сооснователя Intel, так и примеры, не вписывающиеся в эту схему(Интересующимся могу посоветовать великолепную статью Илкка Туоми «Жизни и смерть закона Мура» (www.firstmonday.org/issues/issue7_11/tuomi), в которой подробно рассказывается об эволюции закона и о том, как сильно прогнозы, сделанные на его основе, расходятся с реальностью). С позднейшими популярными трактовками ситуация еще хуже — они, как правило, делались «на глазок», для передачи субъективного ощущения от скорости развития новых технологий, и их авторы вовсе не предполагали, что какой-нибудь зануда начнет строить графики и подставлять реальные данные.

Закон Мура сегодня — это свод утверждений разной степени достоверности. Это миф, легенда(Статьи Мура, разумеется, никто не отменял, но в общественном сознании его закон ассоциируется обычно с популистскими переложениями). Не исключено, что первые PR-переложения закона работали на продвижение продуктов Intel, но привлекательную мантру быстро подхватили другие компании, и найденная Муром закономерность действительно превратилась в закон де-факто. Мы не знаем, как развивались бы события, не напиши Гордон Мур сорок лет назад статью, но вряд ли кто-то будет спорить с тем, что многие хайтек-компании стремились не отставать от нарисованной однажды кривой.

Так не стал ли закон Мура самосбывающимся пророчеством, которое самим фактом своего существования обеспечивает собственное исполнение?

— Трудно рассуждать о том, что бы было, если бы чего-то не было. Мы же не можем спросить об этом у соседей из параллельной вселенной. Думаю, что закон был хорошей направляющей. Поначалу он, конечно, не оказывал большого влияния. Впервые я понял, что закон Мура работает, когда японцы, пришедшие на рынок компьютерной памяти, начали выпускать модули с емкостью, кратной двум: 1 кбит, 4 кбит, 8 кбит, 16 кбит… И рынок, до этого пребывавший в несколько хаотичном состоянии, унифицировался. И дальше все пошло по плану, который исполнялся с завидной регулярностью. Не будь закона, наверное, все бы развивалось как-то иначе.

Но если бы я не опубликовал свою статью в 1965 году, то все равно через десять лет это было бы очевидно. Во время написания статьи я руководил направлением разработок в Fairchild Semiconductor, поэтому заметить определенные тенденции мне было проще, чем кому-то другому.

(Впрочем, не законом единым. Необходимость конкуренции для технологического прогресса Мур не отрицает.)

— Я убежден, что если бы не конкуренция, то мы бы не могли делать такие микросхемы, как сегодня. Соревнование — это очень эффективное средство ускорения прогресса.

Мур и закон

Во вступлении я назвал закон Мура вторым по важности законом компьютерной индустрии, но закон Мерфи, занимающий первое место при описании любых сложных систем, к самому Гордону Муру неприменим. Долгие годы он руководил фантастически успешной компанией, потом добровольно ушел в отставку(Должность почетного президента (Chairman Emeritus), скорее, дань уважения и была придумана специально для Гордона Мура — в управлении компанией он не участвует) и сейчас наслаждается заслуженным отдыхом на Гавайях. Сорок лет назад его волновал процент выхода годных чипов, а сейчас в его кабинете стоит первая «стопроцентная» подложка от Intel. Но Мур и собственному закону слегка портит статистику.

Меняете ли вы компьютеры каждые восемнадцать месяцев?

— Сейчас я работаю на платформе Centrino, а вообще меняю компьютеры каждые два-три года(В пресс-конференции принимали участие журналисты из нескольких десятков стран, причем задать вопросы смогли далеко не все (впрочем, мы успели, и со второй попытки Гордон Мур даже понял мой английский), поэтому авторы вопросов в тексте не указаны. Кроме того, ради экономии места ответы на похожие вопросы совмещены).