Меню
Главная
УСЛУГИ
Авторизация/Регистрация
Реклама на сайте
 
Главная arrow Информатика arrow Информационные системы и технологии в экономике и управлении
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >

Экономические законы развития информационных технологий

Закон Мура

Закон Мура оставался верным последние 40 лет и, вероятно, останется неизменным еще в течение по меньшей мере 15 лет. Он гласит: "Вычислительная мощь микропроцессоров и плотность микросхем памяти удваивается примерно каждые 18 месяцев при неизменной цене".

История открытия закона. Журнал по электронике в 1965 г. попросил Гордона Мура предсказать развитие полупроводниковой индустрии на следующие 10 лет. Г. Мур проанализировал возможности существовавших в то время технологий и темпы усложнения полупроводниковых чипов. Далее он выполнил экстраполяцию на период 10 лет и получил сформулированную выше закономерность, предсказывающую появление очень сложных чипов с несколькими десятками тысяч транзисторов. Результаты данного анализа были представлены в соответствующей статье: Moore G. Е. Cramming more components onto integrated circuits // Electronics, 1965 (April 19). Vol. 38. №. 8.

Рост числа транзисторов (архитектура микропроцессоров Intel) показан на рис. 1.7.

Число транзисторов в микропроцессорах Intel (прогноз). Как ожидается, в ближайшие годы появятся процессоры с числом транзисторов более 1 млрд. Крейг Барретт в своем докладе на IDF Spring 2002 отметил, что в ближайшие 15 лет развитие полупроводниковых технологий позволит разработчикам процессоров реализовать следующие характеристики: 2 млрд транзисторов; тактовая частота процессоров достигнет 30 ГГц; 1 трлн инструкций в секунду; размер транзисторов 10 нм (0,01 мкм); станет возможным использование подложек 18" (в настоящее время осуществляется переход с 8 на 12" пластины). Уменьшение расстояния между элементами на одной микросхеме является следствием развития технологических процессов их производства (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Эволюция технологических процессов фирмы "Intel"

Процесс

Р854

Р856

Р858

Рx60

Р1262

Р1264

Р1266

Р1268

Внедрение, год

1995

1997

1999

2001

2003

2005

2007

2009

Масштаб, нм

350

250

180

130

90

65

45

32

Пластина, Si, мм

200

200

200

200/300

300

300

300

300

Длина затвора, нм

350

200

130

70

50

30

20

15

Улучшение технологии и пропорциональное уменьшение размеров транзисторов способствуют улучшению их параметров, важнейшими из которых являются их скоростные свойства.

В 1980-е гг. рубеж в 1 мкм был успешно преодолен. В 1990-е гг. граница была отодвинута уже до 0,1 мкм (100 нм). В 2002 г. "Intel" уже демонстрирует чипы, созданные по технологии 0,09 мкм (90 нм). А сегодня речь уже идет о преодолении барьера в 0,01 мкм (10 нм).

Потребляемая мощность в процессорах Intel. Патрик Гелсингер: "Мы предсказываем, что следующие 10 лет в первую очередь мы будем ограничены таким параметром, как мощность (power). В 2010 г. мы планируем процессор с частотой 30 ГГц, с 10 млрд транзисторов, технология 20 нм или еще меньше. Все эго принесет просто сногсшибательное быстродействие. Но следует вспомнить, что мы очень плавно двигались от 1 до 10 Вт, затем от 10 до 100 Вт. И мы на пути от 100 до 1000 Вт, аза 1000 идет 10 000". В этом заключается экспоненциальный рост, который великолепно работает как за, так и против.

Рис. 1.7. Зависимость числа транзисторов на кристалле микропроцессора от времени

Плотность энергии в процессорах Intel. Еще сложнее, когда такая мощность приходится на очень маленькую площадь, тогда речь идет о плотности мощности. Проведем некоторые аналогии: если в конце 1980-х гг. это была просто горячая плита, то в середине грядущего десятилетия - ядерный реактор, в конце - уже сопло ракеты, а в перспективе - поверхность Солнца (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Рост плотности энергии в кристалле процессора и ее сопоставление с другими системами (по материалам IDF)

Сущность закона Мура. Г. Мур заметил, что приблизительно каждые 1,5 года расстояния между элементами на одном кристалле сокращаются примерно на 30%. Следовательно, число элементов на таком кристалле удваивается. Увеличение числа элементов на одном кристалле сопровождается, как правило, ростом его производительности, которая определяется тактовой частотой. Выпуск новой модели микропроцессора происходит в среднем каждые 3-5 лет, а его производительность возрастает в 2-4 раза.

Стоимость нового микропроцессора на рынке постоянна и составляет от 500 до 800 долл. Следовательно, можно говорить не только о росте числа элементов на одном кристалле, но и об уменьшении цены на микропроцессоры одинаковой производительности (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Уменьшение цены на микропроцессоры одинаковой производительности

Следствия, вытекающие из закона Мура. 1. Закон Рока. Артур Рок, известный своей склонностью к участию в рискованных предприятиях, в 1968 г. помог основать корпорацию "Intel". Закон Рока - это всего лишь маленькое дополнение к закону Мура: "Стоимость основных фондов, используемых в производстве полупроводников, удваивается каждые четыре года".

2. Закон Макрона. В основе закона Макрона лежит закон Мура. Этот закон гласит: "Машина (PC), которая бы Вас полностью устроила, никак не может стоить меньше 5000 долл.".

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика