Закон Мура

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
логарифмическую шкалу, то есть прямая линия соответствует экспоненциальному закону — количество транзисторов
удваивается примерно каждые 2 года.

Зако́н Му́ра (англ. Moore's law) — эмпирическое наблюдение, изначально сделанное Гордоном Муром, согласно которому (в современной формулировке) количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца. Часто цитируемый интервал в 18 месяцев связан с прогнозом Давида Хауса из Intel, по мнению которого, производительность процессоров должна удваиваться каждые 18 месяцев из-за сочетания роста количества транзисторов и увеличения тактовых частот процессоров[1].

Рост числа транзисторов[англ.] на кристалле микропроцессора показан на графике. Точки соответствуют наблюдаемым данным, а прямая — периоду удвоения в 24 месяца.

История

В

закономерность: появление новых моделей микросхем наблюдалось спустя примерно год после предшественников, при этом количество транзисторов в них возрастало каждый раз приблизительно вдвое. Он предсказал, что к 1975 году количество элементов в микросхеме вырастет до 216 (65536) с 26 (64) в 1965 году[1]. Мур пришел к выводу, что при сохранении этой тенденции мощность вычислительных устройств за относительно короткий промежуток времени может вырасти экспоненциально.[источник не указан 2504 дня
] Это наблюдение получило название — закон Мура.

В 1975 году Гордон Мур внёс в свой закон коррективы, согласно которым удвоение числа транзисторов будет происходить каждые два года (24 месяца)[2][1].

По поводу эффектов, обусловленных законом Мура, в журнале «В мире науки» было приведено такое сравнение:

«Если бы за последние 25 лет авиационная промышленность развивалась столь же стремительно, как вычислительная техника, то Boeing 767 можно было бы приобрести сегодня за 500 долл. и облететь на нем земной шар за 20 мин, израсходовав при этом 19 литров горючего. При этой аналогии, хотя и не совсем точной, можно судить о темпах снижения стоимости и энерогопотребления и роста быстродействия вычислительных машин».

— Журнал «В мире науки» (1983, № 08)[3]
(русское издание «Scientific American»)

В 2003 году Мур опубликовал работу «No Exponential is Forever: But „Forever“ Can Be Delayed!», в которой признал, что экспоненциальный рост физических величин в течение длительного времени невозможен, и постоянно достигаются те или иные пределы. Лишь эволюция транзисторов и технологий их изготовления позволяла продлить действие закона ещё на несколько поколений[4].

В 2007 году Мур заявил, что закон, очевидно, скоро перестанет действовать из-за атомарной природы вещества и ограничения скорости света[5].

Второй закон Мура

Существует масса схожих утверждений, которые характеризуют процессы экспоненциального роста, также именуемых «законами Мура». К примеру, менее известный «

45-нм техпроцесса, составила $3 млрд[7]
.

Следствия и ограничения

Параллелизм и закон Мура

В последнее время, чтобы получить возможность задействовать на практике ту дополнительную вычислительную мощность, которую предсказывает закон Мура, стало необходимо задействовать

тактовую частоту и параллелизм на уровне инструкций, так что на новых процессорах старые однопоточные приложения исполнялись быстрее без каких-либо изменений в программном коде[8]
.

Примерно с середины 2000-х годов производители процессоров предпочитают, по разным причинам,

многоядерные архитектуры, и для получения всей выгоды от возросшей производительности ЦП программы должны переписываться в соответствующей манере. Однако не каждый алгоритм поддается распараллеливанию, определяя, таким образом, фундаментальный предел эффективности решения вычислительной задачи согласно закону Амдала
.

Литература

  • More Moore.
    IEEE
    , 2016. Прогноз до 2030 года. (англ.)

Ссылки

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 Exponential Laws of Computing Growth | Communications of the ACM, January 2017 / Архивная копия от 23 августа 2017 на Wayback Machine
  2. ↑ Moore’s law really is dead this time Архивная копия от 20 июля 2017 на Wayback Machine Ars Technica
  3. ↑ Так же упоминается в книге: Майоров С. А., Кириллов В. В., Приблуда А. А. Введение в микроЭВМ. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1988. — С. 121. — с ил., 304 с. — 120 000 экз. — ISBN 5-217-00180-1.
  4. ↑ Moore, Gordon E. No Exponential is Forever: But “Forever” Can Be Delayed! (англ.). International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) 2003 / SESSION 1 / PLENARY / 1.1 (2003). Дата обращения: 3 января 2015. Архивировано 4 января 2015 года.
  5. ↑ 10 лет до 10нм: закон Мура все ещё работает… Архивная копия от 12 апреля 2009 на Wayback Machine // PCNews, 12.07.2008; Intel confident for 10nm and beyond Архивная копия от 4 января 2015 на Wayback Machine 07/07/2008
  6. ↑ Родоначальник // Компьютерра-онлайн: «Мур в 1965 вывел не один закон, а два. И как раз второй закон Мура является более серьёзным ограничением для первого.» / Архивная копия от 13 июня 2018 на Wayback Machine
  7. ↑ Корпорация Intel ввела в строй первый завод для крупносерийного производства микропроцессоров на базе 45-нм производственного процесса // Intel.com / Архивная копия от 21 августа 2008 на Wayback Machine
  8. ↑ Herb Sutter, Free Lunch Is Over: A Fundamental Turn Toward Concurrency in Software // Dr. Dobb’s Journal № 30(3), March 2005 / Архивная копия от 1 марта 2021 на Wayback Machine
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Закон_Мура&oldid=138651588