Moores Lov blir 60, lover Intel  

I år feirer en IT-industriens jernlover femti år. I 1965 skrev den daværende forskeren Gordon Moore ved det tekniske universitetet i California (CalTech) en artikkel der han påpekte at kompleksitet til en integrert krets doblet seg med antall transistorer hvert år. Samtidig vil kostnaden gå motsatt vei, slik at det vil være mulig å ta i bruk stadig kraftigere prosessorer.

PC, mobiler og klokker

Moore dro store visjoner i 1965 av hva dette kunne brukes til. Datamaskiner i alle hjem, automatikk i biler og personlige mobiltelefoner var eksempler, samt armbåndsur med skjermer.

Konklusjonen var at yteevnen ville dobles om lag hvert år, og dette kom til å skje i hvert fall fram til 1975. I 1975 justerte han anslaget til en dobling av transistorer hvert annet år, men etter femti år har den eksponentielle veksten ikke avtatt. Observasjonen har etter dette vært en jernlov for IT-utvikling.

Gordon Moore gikk seinere inn som en av grunnleggerne av Intel i 1968. I 1971 startet de levering av prosessorer.

Intel 4004 hadde 2300 transistorer. De nyeste prosessorene fra Intel har over fem milliarder transistorer.

Om maur og parkeringsplasser

– Det er vanskelig å forklare en eksponentiell vekst som har foregått over femti år, sier Steve Brown i en telefonkonferanse om jubileet. Han er innovasjonsstrateg i Intel, og har feiret Moores lov i tredve år i selskapet.

– Det er uvanlig å være så lenge i et selskap, men det skjer stadig noe nytt her, påpekte Brown underfundig.

Brown forklarer at dersom man ville bygge en smarttelefon med dagen yteevne med teknologien fra 1970, så hadde prosessoren vært på størrelse med en parkeringsplass. Presumptivt en amerikansk parkeringsplass, som er ganske store greier. Batterilevetiden hadde vært på sekunder, som kanskje er mer kjent.

Stikkordene er hvordan man er i stand til å stappe stadig flere transistorer inn på et stadig mindre areal. Brown forsøkte også å reversere analogien.

– Hvis man anvender samme analogi om hvor effektiv komprimering og fortetting i prosessordesignen har vært de siste femti årene, så hadde en familiebil designet som en prosessor i dag vært på størrelse med en maur.

Ingen grense, minst ti år

Intel ser heller ikke noen grense for når denne loven opphører å fungere.

– Ut fra det vi veit og har i utviklingsløp med nye materialer og teknologier, så vil vi fortsette denne doblingen i hvert fall ti år til, forsikrer Mark Bohr, som er seniorforsker hos Intel.

– Men dette var også svaret for ti år siden og tjue år siden. Vi kan bare se med rimelig sikkerhet ti år inn i framtida. At det finnes en ende for denne utviklingen er imidlertid sannsynlig. Vi ser den bare ikke nå.

Prosessorene designes nå på atomnivå der utfordringene komplekse, men 3D-design og stadig tynnere sambandslenker løser noen mens andre oppstår. For eksempel er det å unngå signalstøy en utfordring der selskapet finner eller lager nye materialer fortløpende.

For øyeblikket brukes det 14 nanometer som mål på hvor små avstander det er mellom to integrerte komponenter i en brikke. Intel utvikler produkter med 10 nanometer som kompaktmål, og har staket ut veien for prosessorer som kommer til å ha 7 og 5 nanometer. Hovedmaterialet i produksjonen er silisium, og silisiumatomet har en størrelse på 0,111 nanometer.

Brukbart i 10 000-gangen

For Intel handler det ikke om hvor tett de klarer å pakke transistorer.

– All datakraften har gitt menneskeheten muligheter som vi ennå ikke har hentet fullt ut. Framover er det prosessering av all data som kommer fra Tingenes Internett som blir en utfordring. Den største er selvsagt å sikre alle disse små enhetene og sensorene slik at de ikke blir mål eller kilde til angrep, poengterer Brown.

– Det er imidlertid innen forskning med alle disse dataene som grunnlag at vi kommer til å få store resultater. Først og fremst innen medisin er det muligheter for store framskritt.

Bohr er enig.

– Når milleniumgenerasjonen kommer for fullt inn i arbeidslivet de neste ti årene vil det nesten ikke være grenser for hva de kan gjøre med teknologikompetansen og stadig økt datakraft.

Tallene Intel selv bruker mellom en 4004 prosessor og en spillerny Core i5 prosessor innebærer at den siste yter 3500 ganger bedre, er 90 000 ganger mer strømeffektiv og koster en 60 000-del.

Lovmakerne Moore & Koomey

Artikkelen til Gordon Moore ble publisert i Electronics Magazine 19. april 1965.

I 2010 påpekte forsker Jonathan Koomey ved Stanford U at mengden energi som skal til for å prosessere en viss datamengde halveres hver 18. måned. Dette var basert på tidsanalyse av data fra 1940-tallet. Forståelig nok er dette ansett som en korrelerende og bekreftende forskning til Moore, og har fått navnet Koomeys lov.