Закон Мура замедлился — удвоение плотности транзисторов уже занимает три года, а не один

Сформулированное в 1965 году одним из основателей Intel Гордоном Муром (на фото крайний слева) эмпирическое правило гласило, что плотность размещения транзисторов на единице площади полупроводникового кристалла будет удваиваться каждый год, но с течением времени периодичность данного изменения постепенно растягивалась, и в последние годы не укладывалась даже в два года.

Источник изображения: Intel

Генеральный директор Intel Патрик Гелсингер (Patrick Gelsinger) после своего возвращения в компанию около трёх лет назад взялся за исправление накопленных своими предшественниками ошибок, и тот самый закон Мура он хотел поставить даже не на прежние, а на новые рельсы с учётом объективных физических барьеров, возникающих на пути дальнейшей миниатюризации полупроводниковых изделий. На протяжении нескольких десятилетий вся полупроводниковая отрасль развивалась в соответствии с данным эмпирическим правилом, регулярно удваивая плотность размещения транзисторов, добиваясь тем самым не только прироста быстродействия процессоров, но и снижения себестоимости их производства.

Выступая недавно в аудитории Массачусетского технологического института, Патрик Гелсингер был вынужден ответить на вопрос о потенциальном прекращении работы так называемого закона Мура. Начал отвечать на этот вопрос он довольно оптимистично, напомнив, что разговоры о «смерти» этого закона ходят последние тридцать или сорок лет. После этого он был вынужден сделать следующее признание: «Мы сейчас находимся уже не в золотом веке закона Мура, всё сейчас стало значительно, значительно сложнее, поэтому мы удваиваем (плотность размещения транзисторов) примерно раз в три года, так что его действие определённо замедляется».

Во всяком случае, такая оценка ситуации со стороны главы Intel справедлива применительно к литографическим технологиям. Если же говорить собственно о темпах повышения производительности полупроводниковых компонентов, то поддерживать прежние темпы роста быстродействия производителям чипов помогают разного рода ухищрения. Использование трёхмерных структур транзисторов и многокристальной упаковки позволит Intel, как считает руководство, к 2030 году создать чип, содержащий в совокупности 1 трлн транзисторов, даже если он будет состоять из множества более мелких кристаллов. Сейчас подобным образом в одном вычислительном компоненте удаётся объединить около 100 млрд транзисторов. Фактически, Intel рассчитывает до 2031 года поддерживать опережающие темпы повышения производительности полупроводниковых компонентов.

Другое дело, что все эти нововведения даются ценой роста затрат, и прежняя экономическая составляющая закона Мура себя уже точно изжила. Так, чтобы построить современное предприятие по выпуску чипов, семь или восемь лет назад было достаточно вложить $10 млрд, как пояснил Гелсингер, а теперь эта сумма выросла в два раза.