Закон Мура погиб, да здравствует закон Мура!

    Закону Мура исполняется 50 лет на последующей недельке — и это же добрый повод пересмотреть традиционный прогноз Гордона Мура, его взлет перед началом сакрального пророчества за крайние 50 лет, также уточнить, что закон Мура может поведать нам об грядущем вычислительной техники. Наши коллеги с ExtremeTech решили обратиться к почтенному хирургу наук в области вычислительной техники Кристоферу Маку, дабы определить ответы на эти вопросцы. Существовало бы удивительно твердить об грядущем закона Мура с ученым, который в шуточку предвестил его гибель годом ранее, однако один из отличительных признаков сего «закона» в фолиант, что он пару раз изменялся за крайние полста лет.

    Закон Мура погиб, да здравствует закон Мура!

    В недавнешней статье целитель Мак утверждает, что то, что мы называем «законом Мура», на деле три различных закона. В первой эре, получившей заглавие закон Мура 1.0, упор был изготовлен на расширении количества компонент на одном чипе. Простейший пример можно определить в эволюции самого процессора. Сначала 1980-х годов подавляющее большая часть микропроцессоров могло делать лишь целочисленную математику на кристалле. Если б вы захотели проводить вычисления с плавающей точкой (другими словами расчеты с внедрением десятичной точки), для вас пришлось бы брать автономный блок со собственной распиновкой и разъемом на системной плате.

    Некие из вас, может быть, а также вспомянут, что в первые деньки кеша микропроцессора, кеш устанавливался на материнской плате не был интегрирован в микропроцессор. Термин Front-Side Bus (время от времени знаменит под «фронтальной шиной», которая шла от контроллера северного моста к главный памяти и всевозможной периферии) вначале контрастировал с Back-Side Bus, который шел от кеша микропроцессора к самому микропроцессору. Интеграция этих компонент на кристалле и не все время уменьшала расходы — иногда, конечный товар был дороже — однако значительно увеличивала производительность.

    Закон Мура погиб, да здравствует закон Мура!

    Закон Мура 2.0 вступил в свои права посреди 1990-х. У закона Мура все время был тихий партнер — закон масштабирования Деннарда. Крайний закон утверждал, что по мере тамошнего, как только транзисторы уменьшаются, них герметичность мощности останется константной — другими словами наименьшие транзисторы будут добиваться наименьшего напряжения и тока. Ежели закон Мура установил, что мы можем упаковать все больше транзисторов в одну площадь, закон масштабирования Деннарда уточнил, что эти транзисторы обязаны быть холоднее и потреблять все меньше энергии. Конкретно закон Деннарда привел к тамошнему, что в 2005 году Intel, AMD и альтернативные большие производители отказались от масштабирования в пользу прибавления заглавного цифры ядер микропроцессора и улучшения однопоточной производительности.

    С 2005 по 2014 год закон Мура функционировал — однако упор был изготовлен на уменьшении издержек методом понижения цене каждого доборного транзистора. Эти транзисторы могли и не ишачить скорее собственных предшественников, однако часто были наиболее энергоэффективными и наименее накладными в производстве. Как только помечает Мак, большая часть улучшений существовало продиктовано развитием литографических инструментов. Общественная цена приготовления (на транзистор) ниспадала, тогда-то как только общественная цена на квадратный мм ниспадала медлительнее либо оставалась прежней.

    Закон Мура 3.0 куда наиболее разнообразен и подразумевает интеграцию функций и способностей, кои исторически совсем и не числились функциями микропроцессора. Стабилизатор напряжения на кристалле от Intel либо предстоящая интеграция схем питания для улучшения параметров простоя и загрузки микропроцессора умеют быть применением закона Мура 3.0 — наряду с энными из функций глубочайшего обучения NVIDIA либо ее рвения переместить технологию обработки видеокамеры в одно ядро.

    Целитель Мак показывает на идеи нанореле — крохотных передвигающихся выключателей, кои умеют переключаться и не эдак резво, как только цифровая логика, однако и не будут добиваться энергию, будучи включенными. Будут ли этакие технологии встроены в конструкции грядущих чипов, никто и не знает, и невнятно, какие научные исследования будут стоять за ними. Полностью может быть, что корпорация будет растрачивать миллионы, пытаясь оптимизировать художественный дизайн цифровой логики либо адаптировать принципы полупроводников к иным типам конструкций чипа, а уж напоследок найти, что конечный товар ненамного предпочтительнее предшествующего.

    Изменение природы закона Мура

    Закон Мура погиб, да здравствует закон Мура!

    Гордон Мур

    Существуют аргумент против сего смещения в пользовании, который звучит приблизительно эдак: закон Мура, в отрыве от настоящих слов Гордона Мура, и не является законом Мура совсем. Изменение распознавания закона Мура превращает его из надежного научного постулата в сентиментальный рекламный термин. И эта критика полностью оправдана. Как только тактовая частота, герметичность транзисторов, результаты экспериментов, и закон Мура, в хоть какой форме, подвержен искажениям.

    Существуют воззрение, но, что все добавочные слои были добавлены к закону давным-давно. Уникальная работа Гордона Мура и не существовала размещена в звучной газете для граждан — это же был технический документ, который был должен спрогнозировать длительную тенденцию наблюдаемых явлений. Современные производители микропроцессоров как и раньше сосредоточены на улучшении герметичности и сокращении издержек на транзистор, как это же может быть. Однако понятие «закона Мура» резво перекочевало от простейший констатации тенденций во всеобщую тенденцию, которая регулирует почти каждый нюанс вычислительной техники.

    Даже эта всеобъятная тенденция начала изменяться в 2005 году без какой-нибудь помощи со стороны маркетинга. Во-первых, Intel и AMD сосредоточились на добавлении доп ядер, однако это же потребовало добавочной поддержки от поставщиков программного обеспечения и денег руководства производительностью. Вконец не так давно обе предприятия сосредоточились на улучшении энергоэффективности и понижении употребления во время простоя, дабы предпочтительнее уместиться в требования к питанию в сфере мобильных технологий. Intel и AMD сделали толпу неописуемой работы, снизив потребление во время простоя на уровне платформы, однако потребление энергии целиком загруженным микропроцессором понижается намного медлительнее, и наибольшая температура микропроцессора всерьез выросла. Сейчас при тотальной загрузке у нас температура 80-95 градусов по Цельсию, тогда-то как только десять годов назад она составляла 60-70 градусов. Производители микропроцессоров заслуживают похвал за то, что микропроцессоры вообщем ишачят оптимально при этаких температурах, однако этакие конфигурации были изготовлены, так как закон Деннарда, хранящийся в базе закона Мура 2.0, уже и не функционировал.

    Даже человек и не с головой инженера может осознать, что любая смена распознавания закона Мура сопровождается глубочайшим сдвигом в нраве передовых вычислительных способностей. Закон Мура 1.0 отдал нам мэйнфрейм и мини-ЭВМ. Закон Мура 2.0 изготовил упор на производительности транзистора и цене масштабирования, возглавив эру мини-ЭВМ в воплощении настольного ПК и ноутбука. Закон Мура 3.0 с его фокусом на цене на уровне платформы и общей системной интеграции подарил нам телефон, планшет и зарождающийся базар носимой электроники.

    Двадцать годов назад темпы закона Мура разгоняли транзисторы и увеличивали тактовую частоту. Сейчас они дозволяют оптимизировать жизнь аккумуляторы, повысить скорость ухода в спящий и активный режим, понизить энергопотребление этих действий, обеспечивает нас четкими экранами, тонкими формфакторами и да — общей производительностью в неком смысле, хотя не эдак оперативно, как только нам хотелось бы. Он останется главным понятием, так как значит нечто еще большее, чем ординарно производительность транзистора либо электромагнитные параметры гейта.

    Спустя 50 лет закон Мура предстал культурным сокращением для самих нововведений. Когда Intel, либо NVIDIA, либо Самсунг ссылаются на закон Мура в этом контексте, они имеют в образу регулярное применение скопленных за десятки лет познаний и изобретательности в сотках товаров. Это же собственного рода метод признания неописуемого сотрудничества, которое начинается на заводе и перетекает в гостиную, старается выдавить малость все больше из каждой детали, в согласовании с тем самым, чего же намерены юзеры. Маркетинг ли это же? Для вас предпринимать.

    По материалам ExtremeTech