Поиск - новости науки и техники

Всё по закону. Каждые два года количество элементов в микросхеме удваивается. Как и было предсказано

Полвека назад один из будущих отцов-основателей Intel, а на тот момент глава научно-исследовательского отдела фирмы Fairchild Semiconductor, Гордон Мур опубликовал в отраслевом издании Electronics Magazine статью, в которой впервые сформулировал свой прогноз развития событий в микроэлектронике: “Прогресс в микроэлектронике со временем позволит помещать все больше элементов в тело одной микросхемы”. После нескольких уточнений это правило, хорошо известное сегодня как “закон Мура”, стало читаться так: “Каждые два года количество элементов в микросхеме удваивается”. “В самом начале это был просто способ создания хроники прогресса, – отметил Гордон Мур в одном из своих недавних интервью. – Но постепенно это стало чем-то, что различные участники отрасли должны были признать, чтобы не отстать технологически”.

Многое из того, что люди используют сегодня практически ежедневно, создано на базе микропроцессоров, в основе которых – транзисторы: телефоны и часы, нынче ставшие ну очень “умными”, автомобили, оснащенные компьютерами… За прошедшие годы такие устройства значительно уменьшились и в размере, и в цене, увеличившись в производительности и энергоэффективности. Кстати, в годы, когда Мур формулировал свое предсказание, первые полупроводниковые транзисторы были размером с ластик на конце карандаша. Теперь же на точке в конце этого предложения можно разместить более 6 миллионов транзисторов. Современные транзисторы невидимы для невооруженного глаза, чтобы все-таки увидеть один транзистор, нужно увеличить чип до размера дома. А вот еще одна “иллюстрация” к закону Мура, поражающая воображение: если бы телефон Intel на базе платформы Android был создан с использованием технологии 1971 года, микропроцессор телефона был бы размером с одно парковочное место…
Отметить юбилей закона Мура, подвести итоги 50-летнему пути развития микроэлектроники и обсудить ее будущее собрались представители ИТ-отрасли и бизнеса, академических структур и высшей школы, журналисты. Тему встречи ее организатор – корпорация Intel – обозначил в духе времени: “Превзойти достигнутое”.
– Сегодня закон Мура не только стал практическим руководством для развития индустрии вычислительных устройств, но и инициировал глобальные перемены в образе жизни людей и всего человечества, – отметил, открывая торжественное мероприятие, региональный директор корпорации Intel в России и странах СНГ Дмитрий Конаш (на центральном снимке). – Уже в течение 50 лет он задает темп развитию микро-
электроники, оставаясь путеводной звездой не только для нашей корпорации, но и для других компаний в отрасли. Благодаря действию закона Мура вычислительные устройства активно вошли в нашу жизнь, дали людям новые небывалые возможности и произвели настоящую революцию. Немного истории. В 1971 году был выпущен первый в мире микропроцессор Intel 4004. Чтобы оценить путь, пройденный индустрией, которая следовала закону Мура, лучше обратиться к числам. В сегодняшних процессорах число транзисторов выросло в 5,6 млн раз (с 2300 до 1,3 млрд), производительность – в 3500 раз, а эффективность использования электроэнергии повысилась в
90 000 раз.
Взгляд индустрии на закон Мура и его влияние на эволюцию микроэлектроники представил директор по науке ИT-кластера “Сколково” Николай Суетин. По его словам, закон Мура – это закон здравого смысла. Почему срок удвоения числа микросхем составляет два года, а не год или три? Потому, что иное нецелесообразно, считает глава кластера. “Реальная жизнь показала, что усложнять полупроводниковые технологии быстрее, чем 1 раз в 8 кварталов, не только экономически неэффективно – не успевают окупиться инвестиции в текущий этап, но попросту невозможно: не успевают подготовиться поставщики компонентов, не хватает времени на разработку и изготовление нового оборудования, а также на подготовку кадров, – заметил Николай Суетин. – Вместе с тем затягивание с переходом на новый этап технологического процесса резко увеличивает шансы конкурентов опередить вас”.
Своим видением того, как под влиянием закона Мура изменился мир информационных технологий и мир людей, поделился директор по технологиям Microsoft в России Дмитрий Халин:
– Уже сегодня мы наблюдаем удивительную эволюцию: процессоры объединяются со сверхчувствительными датчиками; компьютеры приучаются распознавать нас по лицу и голосу, общаться с нами, могут видеть симптомы болезней и определять их, предупреждая об опасности. В ближайшем будущем все вокруг наполнится миллионами чипов, способных выполнять наши команды. В конце концов компьютеры станут невидимыми, врастут в ткань нашей жизни и нашего мира, будут везде и нигде. Закон Мура стал движущей силой этих невероятных преобразований, объединив в наглядной формуле красоту мира и силу научного познания.
Директор департамента подготовки технических решений HP в России Александр Старыгин уверил собравшихся в том, что HP разделяет с Intel оценки, видение и перспективы индустрии. По его словам, эволюция вычислительных систем в соответствии с законом Мура приводит пора-зительные примеры масштабов роста производительности при одновременном удешевлении. “Талант Гордона Мура состоит не только в том, что он установил важнейшую закономерность развития микроэлектроники, но и в том, что сумел инициировать формирование сообщества компаний, совместно создающих высокотехнологичные продукты, которые предоставляют новые возможности для развития как мирового бизнеса, так и каждого человека”, – подчеркнул Александр Старыгин.
О том, как прогресс технологий, ускоряемый законом Мура, позволяет повысить производительность и добиваться рекордных показателей плотности монтажа и энергоэффективности вычислительных систем, предназначенных для суперкомпьютеров, центров обработки данных и облачных сред, подробно рассказал генеральный директор компании “РСК Технологии” (Группа РСК) Александр Московский. Кстати, решения РСК уже доказали на практике свою эффективность у таких российских заказчиков, как Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН, Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Южно-Уральский государственный университет, Росгидромет, Московский физико-технический институт и др.
На выставке, приуроченной к юбилейному мероприятию, свои достижения, отражающие прогресс отрасли под действием закона Мура, представили партнеры Intel – компании Acer, “Аквариус”, ASUS, Dell, HP, Lenovo, OLDI, ПРОСОФТ, PCK.
Еще одним знаковым событием юбилейного мероприятия стала презентация в России семейства процессоров Intel® Xeon® E7-8800/4800 v3. Благодаря улучшенной производительности и надежности при критически важных компьютерных вычислениях они ускоряют анализ данных в режиме реального времени. Как отметил Дмитрий Конаш, новые процессоры демонстрируют сразу 20 новых мировых рекордов производительности при работе различных критически важных приложений, обеспечивая на 40% более высокий уровень производительности по сравнению с предыдущим поколением продукции. Предназначенные для решения критически важных задач и обработки гигантских объемов данных непосредственно в оперативной памяти, “новички” обеспечивают в шесть раз более высокую производительность, чем предшественники, при обработке транзакций в финансовой практике и информации, содержащейся в огромных базах данных.
В эпоху современных технологий бизнес-стратегия не может ограничиваться простой автоматизацией процессов. Различные организации, вычислительные комплексы, транзакционные системы генерируют огромные массивы данных. Их быстрый рост, а также облачные вычисления и мобильные технологии обязывают компании развивать новые подходы к ведению бизнеса и ускорять обработку информации. Потому все более важным становится анализ данных и принятие решений в режиме реального времени. Intel® Xeon® E7 v3 делают возможным решение этих задач.
Проведение бизнес-аналитики в режиме реального времени востребовано компаниями в различных отраслях – от здравоохранения и розничной торговли до телекоммуникационной индустрии. Необходимость оперативного извлечения практической информации из больших объемов необработанных данных приводит к появлению спроса на новые технологии для компьютерных вычислений в оперативной памяти и анализа больших данных.
А вот киберспортсмены отметили полувековой юбилей закона Мура шоу-матчем по CS:GO (Counter-Strike: Global Offensive) с участием титулованных команд HellRaisers и Moscow Five, широко известных благодаря своим многочисленным достижениям. Кроме гостей конференции “Превзойти достигнутое” зрителями матча стали еще 12 тысяч пользователей онлайн.

Некоторые факты о законе Мура
АВТОМОБИЛИ:
– Если бы эффективность автомобильного топлива увеличивалась такими же темпами, то люди могли бы ездить всю жизнь без дозаправки.
– При сохранении скорости, с которой уменьшаются размеры транзисторов, автомобиль сейчас был бы размером с муравья.
СТРОИТЕЛЬСТВО:
– Если бы небоскребы падали в цене со скоростью, установленной законом Мура, люди могли бы купить себе по небоскребу по цене ниже стоимости персонального компьютера сегодня.
– Если бы стоимость домов уменьшалась со скоростью уменьшения размеров транзисторов, человек мог бы купить дом по цене одной конфетки.
ВОЗДУШНОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ:
– Полет на Луну в 1969 году занял три дня. Если бы положения закона Мура можно было применить к космическому путешествию, то оно заняло бы одну минуту. А, например, перелет из Новой Зеландии в Нью-Йорк завершался бы за то время, которое требуется, чтобы застегнуть ремень безопасности в самолете.

Интересные числа
– 2,88 x 1017 – столько вычислений производит в секунду мозг человека. Если закон Мура будет продолжать действовать, к 2025 году компьютеры превзойдут возможности человеческого мозга.
2 млн долларов стоил профессиональный программный пакет для обработки видео в 1990 году. Instagram video сегодня делает то же самое бесплатно.
– 17 млн долларов – такова стоимость суперкомпьютера Cray 2 (1985 год), обладавшего вычислительной мощностью 1,9 гигафлопс. Сегодня средний смартфон обладает мощностью 20 гигафлопс и стоит 300 долларов.
– 1500 виниловых грампластинок требовалось для хранения 350 часов музыки. Сегодня для этого достаточно одной карты памяти смартфона емкостью 32 Гбайта.
– 3500 долларов в месяц стоила аренда хранилища данных емкостью 3,75 мегабайта в 1956 году. Сегодня 10 терабайт облачного хранилища HubiC (в 1 млн раз больше) обойдутся в 5 евро в месяц, а 15 гигабайт на Google Drive (в 1000 раз больше) – вообще бесплатно.
– Быстродействие SuperMUC, самого мощного суперкомпьютера Европы, эквивалентно работе 110 тысяч персональных компьютеров.
500 МГц – тактовая частота работы процессора в современном автомобильном навигаторе. Она примерно в 250 раз превышает тактовую частоту вычислительной системы, управлявшей полетом космического корабля “Аполлон” в 1966 году (2 МГц).

Нина ШАТАЛОВА
Фото автора; иллюстрации из презентации корпорации Intel

Нет комментариев