חוק מור עיצב את שאיפות וציפיות עולם המחשוב במשך חצי מאה – טכנולוגיות ליתוגרפיה של 7 ו-5 ננומטר וליתוגרפיית תלת-מימד צפויות להותיר אותו רלבנטי כתמיד
אתמול, ה-19 באפריל, חגג חוק מור 50 שנים לביטויו הראשון בדפוס. גורדון מור, שיהפוך לאחד ממייסדי אינטל אבל ב-1965 עוד היה ראש מחלקת מחקר ופיתוח צעיר בחברת Fairchild Semiconductor, פרסם לפני חמישים שנים ויום במגזין Electronics את תחזיתו לפיה מספר הטרנזיסטורים בשבבי תעשיית האלקטרוניקה הצעירה יוכפל כל שנה. עשר שנים לאחר מכן עדכן מור את תחזיתו לקצב מעט איטי יותר של שנתיים לכל מחזור של הכפלת מספר הטרנזיסטורים. הצורה הנפוצה בה ידוע החוק כיום נוסחה על ידי בכיר אינטל דייויד האוס, אשר העריך שתהליך מזעור הטרנזיסטורים והגדלת מורכבות השבבים שתיאר מור יביא להכפלה בעוצמת העיבוד כל 18 חודשים.
חוק מור, שהוא לא ממש חוק אלא יותר תחזית, ויש שיאמרו נבואה שמגשימה את עצמה מאחר ותעשיית האלקטרוניקה סיגלה לעצמה מחזורי פיתוח ושכלול טכנולוגיים המבוססים עליו, הצליח להמשיך ולהיות רלבנטי ללא צורך בהאטת קצב נוספת מאז 1975. בארבעים השנים הללו ראינו מעבדים שהורכבו מכמה אלפי טרנזיסטורים, כל אחד בעובי 3 מיקרון (3 אלפיות של מילימטר), מורישים את מקומם לשבבים עם מיליארדי טרנזיסטורים בעובי של 14 ננומטר האחד (פחות מ-1/200 מ-3 מיקרון). עוצמת העיבוד של השבבים המורכבים של ימינו כבר קשורה באופן פחות ישיר למספר הטרנזיסטורים שבהם ויותר לשכלולים המבניים שמוכנסים בהם, אבל מספר הטרנזיסטורים לשבב אכן גדל פי מיליון, או פחות או יותר שתיים בחזקת עשרים, בתקופה הזו.
תעשיות האלקטרוניקה והמחשבים, שכיום תלויים בהם תחומים רבים שהתפתחותם קשורה הדוקות ליכולות עיבוד מידע הולכות וגדלות, הדפו עד כה בהצלחה ספקנים שפקפקו ביכולתן להמשיך ולמזער מוליכים למחצה, להמשיך ולהגדיל את כוחן הגולמי של מכונות החישוב שלנו בקצב שעדיין מזכיר את שנותיו החלוציות של השוק. ועל פי מרק בור, מהנדס בכיר באינטל, שנשא דברים מוקדם יותר החודש באירוע לציון יום השנה החמישים, החברה לא רואה בטווח הקרוב מכשול להמשך הצעדה באותו הנתיב המהיר, גם ללא טכנולוגיות שוברות פרדיגמות כמו מחשוב קוואנטי או ביולוגי. "הקבוצה שלנו זיהתה מספר אפשרויות לפיתוח מוליכים למחצה בטכנולוגיית 7 ו-5 ננומטר, עדיין לא לגמרי מפותחות, אבל אנחנו חושבים שאנחנו יכולים לקחת את חוק מור עוד עשר שנים קדימה", אמר בור, וגם סייג את דבריו כדי שלא יסיקו מהם כאילו הוא מנבא את מותו של החוק ב-2025: "אם הייתם שואלים אותי לפני עשר או עשרים שנה, הייתי נותן את אותה התשובה: גם אז ראינו בערך עשר שנים קדימה. סביר לומר שבשלב מסוים חוק מור יאט או אפילו יגיע לקיצו, אבל אנחנו לא חושבים שזה יקרה בעתיד הנראה לעין".
בור תיאר עתיד שבו גם ללא מזעור נוסף של הטרנזיסטור, היחידה הבסיסית של עולם האלקטרוניקה, כוחם של מעבדים יוכל להמשיך ולצמוח על ידי סידור הטרנזיסטורים במבנים תלת-מימדיים יותר ויותר צפופים ויעילים. הפלאים ההנדסיים האלה ימשיכו להניע לא רק את דורות הכלים והצעצועים האלקטרוניים החדשים שלנו, אלא גם התקדמויות בפיזיקה, רפואה, הנדסת חומרים ותחומים מרחיבי אופקים אחרים.
והנה נתון מדאיג לגבי חוק מור באינטל:
מאז רבעון הראשון של 2011, לפני 4 שנים למעשה, בוחרת אינטל שלא להשתמש בהתקדמות הטכנולוגית שלה למימוש העצמת הכח העיבוד הכללי בשוק השולחני.
הנה גרסה מוגדלת של תמונה שתמחיש בפניכם את ההתקדמות בכיווץ הטרנזיסטורים מאז:
שימו לב להבדלי השטח הדרושים פר כמות טרנזיסטורים בתהליכי היצור מאז. 1024 כמדד ל-32 ננו-מטרים (מעבדי Core דור שני דוגמת Core i5 2500K) ו-100 כמדד ל-10 ננו-מטר.
מעבדי 14 ננו-מטר אמורים להכיל כמות טרנזיסטורים שתביא לכח עיבוד גבוה פי 5 לפחות ממעבדי 32 ננו-מטר. מעבדי 22 ננו-מטר (דוגמת Core i5 3570K למשל) לכזה הכפול לפחות ממעבדי 32 ננו-מטר.
כמובן שהשוק השולחני מקבל כלום מזה, ונראה שהוא הפך לאזרח סוג ב' בממלכה של אינטל.
עד כה הצליחה אינטל ליצור מעבד עם 4 ליבות לוגיות מתחת ל-5 וואט שלא יבייש מעבדים מתקדמים בדור LGA775 האחרון. חוק מור מתקתק כמו שעון, אבל לא ב-4 השנים האחרונות בשוק השולחני.
שימו לב להבדלי השטח הדרושים פר כמות טרנזיסטורים בתהליכי היצור מאז. 1024 כמדד ל-32 ננו-מטרים (מעבדי Core דור שני דוגמת Core i5 2500K) ו-100 כמדד ל-10 ננו-מטר.
מעבדי 14 ננו-מטר אמורים להכיל כמות טרנזיסטורים שתביא לכח עיבוד גבוה פי 5 לפחות ממעבדי 32 ננו-מטר. מעבדי 22 ננו-מטר (דוגמת Core i5 3570K למשל) לכזה הכפול לפחות ממעבדי 32 ננו-מטר.
כמובן שהשוק השולחני מקבל כלום מזה, ונראה שהוא הפך לאזרח סוג ב' בממלכה של אינטל.
עד כה הצליחה אינטל ליצור מעבד עם 4 ליבות לוגיות מתחת ל-5 וואט שלא יבייש מעבדים מתקדמים בדור LGA775 האחרון. חוק מור מתקתק כמו שעון, אבל לא ב-4 השנים האחרונות בשוק השולחני. נראה שגם 2015 תהיה שנת "עשינו את המינימום כדי לקרוא לזה שדרוג" בשוק השולחני.
מסכים איתך.
אבל יש חוק יותר חשוב מחוק מור וזה כסף…
זה מה שקורה כשאין תחרות אמיתית.
מתגעגע לדור הFX55/57 האיימתניים :undecided:
הם כבר ממש קרובים לגבול הקוואנטי האפשרי של המזעור שבו ההתקדמות של המזעור כל טרנזיסטור תעצר. אני יכול להבין מדוע הם לא מוכרים את המעבדים הכי טובים שהם יכולים ,זה לא משתלם כמו לנצל את הקלף הכי יעיל שיש לך בינתיים. בכל מקרה אין שום סיבה שחוק מור ימשיך באותו הקצב גם אחר כך ,כי הטכנולוגיה של הייעול תשתנה.
מעניין אם יצליחו לשפר את ביצועי העיבוד בדרכים אחרות בסופו של דבר. למשל אם ימצאו דרכים ליצור מחשבים קוונטים בטמפרטורות סבירות ,יהיה אפשר ליצור מערכת משולבת שתוכל לפתור אלגוריתמים שאף אחד מהמחשבים לא יוכל לפתור לבד או שאפשר יהיה ללמוד ממערכות ביולוגיות ולבנות משהו שמזכיר את המוח (למרות שריבוי הליבות כבר מזכיר קצת אותו)
djelectric – הוצאת לי את המילים מהפה, תודה. (LGA775 BEST CPU Q6600).
אגב ,אני לא מבין מה אכפת לכם כלכך מהשוק השולחני…
אין כל כך צורך במעבדים יותר חזקים ל99% מהשימושים אם למשחקים או לחישובים. אולי לכמה סימולציות שלוקחות בין ימים לחודשים באקדמיה זה יעזור וזהו. זה לא שהם עוצרים את ההתקדמות של הרבה מאוד תחומים בגלל ההתנהלות שלהם.
אם כבר העידן הנכנס יותר תלוי בכרטיסי מסך. הבעיה שאם לא קונים כרטיסי מסך מיוחדים שנועדו לחישובים אז לא תמיד הכרטיס מחזיר לך את התשובה הנכונה בסוף החישוב. זה הרבה יותר בולט מבמעבדים.