Moore's Law

Hukum Moore adalah salah satu hukum yang terkenal dalam industri mikroprosesor yang menjelaskan tingkat pertumbuhan kecepatan mikroprosesor. Diperkenalkan oleh Gordon E. Moore salah satu pendiri Intel yang dimana makalahnya lagi ngetren pada tahun 1965. Ia mengatakan bahwa pertumbuhan kecepatan perhitungan mikroprosesor mengikuti rumusan eksponensial dan memperkirakan bahwa kecenderungan akan terus "untuk setidaknya sepuluh tahun". prediksi-Nya telah terbukti secara luar biasa akurat pada saat tahun tersebut, sebagian karena hukum yang sekarang digunakan dalam industri semikonduktor untuk membimbing panjang jangka perencanaan dan menetapkan target untuk penelitian dan pengembangan. Kemampuan dari banyak perangkat elektronik digital sangat terkait dengan hukum Moore:. Pemrosesan kecepatan, kapasitas memori, sensor dan bahkan jumlah dan ukuran piksel dalam kamera digital Semua ini meningkatkan di (sekitar) harga eksponensial juga (lihat formulasi lain dan hukum yang serupa). Peningkatan eksponensial telah secara dramatis meningkatkan dampak dari elektronika digital dalam hampir setiap segmen perekonomian dunia . Hukum Moore menggambarkan kekuatan pendorong perubahan teknologi dan sosial di akhir abad 21 dan awal ke-20.

 A. Pengenalan Hukum Moore
 

Hukum Moore ini menggambarkan tren jangka panjang dalam sejarah perangkat keras komputer. Karena perkembangan teknologi dewasa ini menjadikan HUKUM MOORE semakin tidak Relevan untuk meramalkan kecepatan mikroprossesor.

Hukum Moore, yang menyatakan bahwa kompleksitas sebuah mikroprosesor akan meningkat dua kali lipat tiap 18 bulan sekali, sekarang semakin dekat kearah jenuh. Hal ini semakin nyata setelah Intel secara resmi memulai arsitektur prosesornya dengan code Nehalem. Prosesor ini akan mulai menerapkan teknik teknologi nano dalam pembuatan prosesor, sehingga tidak membutuhkan waktu selama 18 bulan untuk melihat peningkatan kompleksitas tapi akan lebih singkat.

Akan tetapi, saat ini Hukum Moore telah dijadikan target dan tujuan yang ingin dicapai dalam pengembangan industri semikonduktor. Peneliti di industri prosesor berusaha mewujudkan Hukum Moore dalam pengembangan produknya. Industri material semikonduktor terus menyempurnakan produk material yang dibutuhkan prosesor, dan aplikasi komputer dan telekomunikasi berkembang pesat seiring dikeluarkannya prosesor yang memiliki kemampuan semakin tinggi.

Secara tidak langsung, Hukum Moore menjadi umpan balik (feedback) untuk mengendalikan laju peningkatan jumlah transistor pada keping IC. Hukum Moore telah mengendalikan semua orang untuk bersama-sama mengembangkan prosesor. Terlepas dari alasan-alasan tersebut, pemakaian transistor akan terus meningkat hingga ditemukannya teknologi yang lebih efektif dan efisien yang akan menggeser mekanisme kerja transistor sebagaimana yang dipakai saat ini.

Meskipun Gordon Moore bukanlah penemu transistor atau IC, gagasan yang dilontarkannya mengenai kecenderungan peningkatan pemakaian jumlah transistor pada IC telah memberikan sumbangan besar bagi kemajuan teknologi informasi. Tanpa jasa Moore mungkin kita belum bisa menikmati komputer berkecepatan 3GHz seperti saat ini.

B. Grafik perkembangan Transistor berdasarkan Hukum Moore

grafik yang dimana terkover pada tahun 2004:

 

grafik yang dimana terkover pada tahun 2011:

C. Sejarah

Istilah "hukum Moore" diciptakan sekitar tahun 1970 oleh profesor Caltech, pelopor VLSI, dan seorang pengusaha Carver Mead. Prediksi kenaikan serupa pada daya komputer telah ada tahun-tahun sebelumnya. Alan Turing pada tahun 1950 Mesin dalam kertas Komputasi dan Intelijen telah meramalkan bahwa dengan pergantian milenium, kita akan memiliki "komputer dengan kapasitas penyimpanan sekitar 10 ^ 9", yang sekarang kita sebut "128 megabyte." Moore mungkin telah mendengar Douglas Engelbart, co-penemu dari mouse komputer mekanis hari ini, membahas downscaling diproyeksikan ukuran sirkuit terpadu dalam kuliah 1960. Sebuah artikel New York Times diterbitkan 31 Agustus 2009, kredit Engelbart memiliki membuat prediksi tahun 1959.

Pernyataan asli Moore yang penting transistor telah dua kali lipat setiap tahun dapat ditemukan dalam bukunya "Menjejalkan komponen lebih ke sirkuit terpadu", Majalah Elektronik 19 April 1965:

Kompleksitas untuk biaya komponen minimum telah meningkat dengan laju kira-kira faktor dua per tahun … Tentu saja dalam jangka pendek tingkat ini dapat diperkirakan akan terus berlanjut, jika tidak meningkat. Selama jangka panjang, tingkat kenaikan sedikit lebih tidak pasti, meskipun tidak ada alasan untuk percaya tidak akan tetap hampir konstan selama setidaknya 10 tahun. Itu berarti tahun 1975, jumlah komponen per sirkuit terpadu untuk biaya minimum akan 65.000. Saya percaya bahwa sirkuit besar dapat dibangun di atas wafer tunggal.

Moore sedikit diubah perumusan hukum dari waktu ke waktu, dalam retrospeksi memperkuat keakuratan dirasakan hukum-Nya . Paling menonjol, pada tahun 1975, Moore diubah proyeksi untuk dua kali lipat setiap dua tahun. Meskipun kesalahpahaman yang populer, ia adalah bersikeras bahwa dia tidak memprediksi penggandaan "setiap 18 bulan". Namun, David House, seorang rekan Intel, telah diperhitungkan dalam peningkatan kinerja transistor untuk menyimpulkan bahwa sirkuit terintegrasi akan berlipat ganda dalam kinerja setiap 18 bulan.

Pada April 2005, Intel menawarkan US $ 10.000 untuk membeli salinan edisi Majalah Elektronik asli di mana artikel Moore muncul. Seorang insinyur yang tinggal di Inggris adalah yang pertama untuk menemukan salinan dan menawarkan kepada Intel.

D. Formula dan Hukum yang serupa dengan hukum Moore

Beberapa langkah-langkah teknologi digital pada tingkat eksponensial meningkatkan berkaitan dengan hukum Moore, termasuk, biaya kepadatan ukuran, dan kecepatan komponen. Moore sendiri menulis hanya sekitar kepadatan komponen (atau transistor) dengan biaya minimum.

Transistor per sirkuit terpadu. Formulasi paling populer adalah dua kali lipat dari jumlah transistor pada sirkuit terpadu setiap dua tahun. Pada akhir 1970-an, hukum Moore dikenal sebagai batas untuk jumlah transistor pada chip yang paling kompleks. Tren terkini menunjukkan bahwa tingkat ini telah dipertahankan di tahun 2007.

Kepadatan dengan biaya minimum per transistor. Ini adalah formulasi yang
diberikan pada 1965 kertas Moore . Hal ini bukan hanya tentang kepadatan transistor yang dapat dicapai, tetapi tentang kepadatan transistor di mana biaya per transistor adalah yang terendah.  Sebagai transistor lebih banyak menempatkan pada chip, biaya untuk membuat setiap transistor berkurang, tetapi kemungkinan bahwa chip tidak akan bekerja karena cacat meningkat. Pada tahun 1965, Moore meneliti kepadatan transistor di mana biaya diminimalkan, dan mengamati bahwa, sebagai transistor dibuat lebih kecil melalui kemajuan dalam fotolitografi, jumlah ini akan meningkat pada "tingkat kira-kira faktor dari dua per tahun". saat ini negara-of-the-art alat fotolitografi menggunakan ultraviolet yang mendalam (DUV) cahaya dari laser excimer dengan panjang gelombang 248 dan 193 nm – teknologi litografi dominan saat ini adalah demikian juga disebut "excimer litografi laser" – yang telah memungkinkan ukuran fitur minimum dalam pembuatan chip menyusut dari 0,5 mikrometer pada tahun 1990 menjadi 45 nanometer dan di bawah tahun 2010. Tren ini diperkirakan akan terus berlanjut ke dekade ini bahkan untuk chip padat, dengan fitur minimal mendekati 10 nanometer. Excimer litografi laser memiliki demikian memainkan peran penting dalam kemajuan terus Hukum Moore selama 20 tahun terakhir.

Hard disk penyimpanan biaya per unit informasi. Sebuah hukum yang sama (kadang-kadang disebut Hukum Kryder itu) telah diselenggarakan untuk penyimpanan hard biaya drive per unit informasi Tingkat kemajuan dalam penyimpanan disk selama dekade terakhir telah benar-benar mempercepat lebih dari sekali, sesuai dengan pemanfaatan mengoreksi kesalahan. kode, efek magnetoresistive dan efek magnetoresistive raksasa. Tingkat saat ini peningkatan kapasitas hard drive kira-kira mirip dengan laju peningkatan jumlah transistor. Tren terkini menunjukkan bahwa tingkat ini telah dipertahankan di tahun 2007.

Kapasitas jaringan. Menurut Gerry / Gerald Butters, mantan kepala Kelompok Jaringan Optik Lucent di Bell Labs, ada versi lain, yang disebut Hukum Mentega dari Photonics, formulasi yang sengaja paralel hukum Moore. Mentega hukum itu mengatakan bahwa jumlah data yang keluar dari sebuah serat optik adalah dua kali lipat setiap sembilan bulan. Dengan demikian, biaya transmisi sedikit melalui jaringan optik berkurang setiap setengah sembilan bulan. Ketersediaan panjang gelombang-division multiplexing (kadang-kadang disebut "WDM") meningkatkan kapasitas yang dapat ditempatkan pada serat tunggal sebanyak faktor dari 100. Jaringan optik dan padat panjang gelombang-division multiplexing (DWDM) dengan cepat membawa menurunkan biaya jaringan, dan perkembangan lebih lanjut tampaknya terjamin. Akibatnya, harga grosir runtuh lalu lintas data dalam gelembung dot-com. Hukum Nielsen mengatakan bahwa bandwidth yang tersedia untuk pengguna meningkat 50% per tahun.

Pixel per dolar. Demikian pula, Barry Hendy Kodak Australia telah merencanakan "piksel per dolar" sebagai ukuran dasar dari nilai untuk kamera digital, menunjukkan linearitas sejarah (pada skala log) dari pasar ini dan kesempatan untuk memprediksi tren masa depan dari kamera digital harga, LCD dan LED dan resolusi layar.

Hukum Moore Agung Compensator (TGMLC), umumnya disebut sebagai mengasapi, dan juga dikenal sebagai hukum Wirth, adalah prinsip bahwa generasi-generasi perangkat lunak komputer cukup memperoleh keuntungan mengasapi untuk mengimbangi kinerja yang diramalkan oleh Hukum Moore. Dalam sebuah artikel 2008 di InfoWorld, Randall C. Kennedy, [33] sebelumnya dari Intel, memperkenalkan istilah ini menggunakan versi-versi Microsoft Office antara tahun 2000 dan 2007 sebagai premis nya. Meskipun keuntungan dalam kinerja komputasi selama periode waktu ini sesuai dengan hukum Moore, Office 2007 melakukan tugas yang sama pada setengah kecepatan pada komputer tahun 2007 prototipikal dibandingkan dengan Office 2000 pada komputer tahun 2000.

E. Faktor Utama tren masa depan

Berbagai inovasi oleh sejumlah besar ilmuwan dan insinyur telah menjadi faktor signifikan dalam kelangsungan hukum Moore sejak awal sirkuit terpadu (IC) zaman. Sedangkan daftar rinci dari kontribusi yang signifikan seperti pasti akan diinginkan, di bawah ini hanya beberapa inovasi yang terdaftar sebagai contoh terobosan yang telah memainkan peran penting dalam kemajuan teknologi IC oleh lebih dari enam lipat dalam waktu kurang dari lima dekade:

• Kontribusi terpenting, yang merupakan raison d'etre bagi hukum Moore, adalah penemuan dari rangkaian terpadu itu sendiri, dikreditkan contemporaneously untuk Jack Kilby di Texas Instruments dan Bob Noyce di Intel.
• Penemuan proses metal-oksida-semikonduktor komplementer (CMOS) oleh Frank Wanlass pada tahun 1963 Sejumlah kemajuan teknologi CMOS dengan banyak pekerja di bidang semikonduktor sejak karya Wanlass telah memungkinkan sangat padat dan tinggi. kinerja industri IC yang membuat hari ini.
• Penemuan teknologi memori dynamic random access (DRAM) oleh R. Dennard di IBM pada tahun 1967. Yang dibuat mungkin untuk mengarang satu-transistor sel memori. Banyak kemajuan besar berikutnya dalam teknologi memori oleh para peneliti terkemuka di seluruh dunia telah memberikan kontribusi untuk biaya-rendah di mana-mana, kapasitas tinggi modul memori dalam produk-produk elektronik beragam.
• Penemuan fotolitografi excimer laser UV yang mendalam oleh K. Jain di IBM pada tahun 1982, yang telah memungkinkan fitur terkecil di IC menyusut dari 500 nanometer pada tahun 1990 menjadi serendah 32 nanometer pada tahun 2011. Dengan kemajuan fenomenal dibuat dalam alat fotolitografi laser excimer oleh sejumlah peneliti dan perusahaan, tren ini diperkirakan akan terus berlanjut ke dekade ini bahkan untuk chip padat, dengan fitur minimal mencapai di bawah 10 nanometer. Dari perspektif ilmiah yang lebih luas, sejak penemuan laser pada tahun 1960, pengembangan litografi excimer laser telah disorot sebagai salah satu tonggak utama dalam sejarah 50-tahun laser.

Komputer industri teknologi "peta jalan" memprediksi (per 2001) bahwa hukum Moore akan berlanjut selama beberapa generasi chip yang. Tergantung pada dan setelah waktu penggandaan yang digunakan dalam perhitungan, ini bisa berarti peningkatan hingga seratus kali lipat dalam jumlah transistor per chip dalam satu dekade. Industri semikonduktor roadmap teknologi menggunakan Waktu penggandaan tiga tahun untuk mikroprosesor, yang mengarah ke peningkatan sepuluh kali lipat dalam dekade berikutnya Intel dilaporkan pada tahun 2005 sebagai menyatakan bahwa pengecilan chip silikon dengan ekonomi yang baik dapat berlanjut selama dekade berikutnya. , dan pada 2008 sebagai memprediksi tren melalui 2029.

Beberapa arah baru dalam penelitian yang memungkinkan hukum Moore untuk terus adalah:

• Peneliti dari IBM dan Georgia Tech menciptakan rekor kecepatan baru ketika mereka berlari sebuah transistor silikon / germanium helium dingin di 500 gigahertz (GHz) . Transistor dioperasikan di atas 500 GHz sebesar 4,5 K (-451 ° F/-268.65 ° C ) [49] dan simulasi menunjukkan bahwa kemungkinan besar bisa dijalankan pada 1 THz (1.000 GHz). Namun, percobaan ini hanya menguji transistor tunggal.
• Sebagai contoh dari dampak yang mendalam-fotolitografi excimer laser ultraviolet, dalam melanjutkan kemajuan dalam pembuatan chip semikonduktor, [26] IBM peneliti mengumumkan pada awal 2006 bahwa mereka telah mengembangkan teknik untuk mencetak sirkuit hanya 29,9 nm luas dengan menggunakan 193 nm excimer laser ARF litografi. IBM mengklaim bahwa teknik ini memungkinkan produsen chip untuk menggunakan kemudian-saat ini metode untuk tujuh tahun lagi sambil terus untuk mencapai hasil yang diramalkan oleh hukum Moore. Metode baru yang dapat mencapai sirkuit yang lebih kecil diharapkan secara substansial lebih mahal.
• Pada bulan April 2008, peneliti di HP Labs mengumumkan pembentukan yang bekerja "memristor": sebuah dasar keempat elemen pasif sirkuit yang keberadaannya sebelumnya hanya berteori. Sifat unik memristor yang memungkinkan untuk penciptaan perangkat elektronik yang lebih kecil dan berperforma lebih baik. Memristor ini menunjukkan beberapa kemiripan dengan memori resistif (CBRAM atau RRAM) dikembangkan secara mandiri dan baru-baru oleh kelompok lain untuk aplikasi non-volatile memori.
• Pada bulan Februari 2010, peneliti di Institut Nasional Tyndall di Cork, Irlandia mengumumkan terobosan dalam transistor dengan desain dan fabrikasi transistor pertama di dunia junctionless. Penelitian yang dipimpin oleh Profesor Jean-Pierre Colinge diterbitkan dalam Nature Nanotechnology dan menggambarkan gerbang kontrol sekitar nanowire silikon yang bisa mengencangkan sekitar kawat ke titik menutup bagian elektron tanpa menggunakan sambungan atau doping. Para peneliti mengklaim bahwa transistor junctionless baru dapat diproduksi pada 10-nanometer skala menggunakan teknik fabrikasi yang ada.
• Pada bulan April 2011, sebuah tim peneliti di University of Pittsburgh mengumumkan pengembangan satu-elektron transistor 1,5 nanometer dengan diameter terbuat dari bahan oksida berbasis. Menurut para peneliti, tiga "kabel" berkumpul di sebuah "pulau" sentral yang dapat rumah satu atau dua elektron. Elektron terowongan dari satu kawat yang lain melalui pulau itu. Kondisi pada hasil kawat ketiga dalam sifat konduktif yang berbeda termasuk kemampuan transistor untuk bertindak sebagai memori solid state.

F. Batas Batas Hukum

Kecenderungan skala untuk memori flash NAND memungkinkan penggandaan komponen diproduksi di daerah wafer yang sama dalam waktu kurang dari 18 bulan.

Pada tanggal 13 April 2005, Gordon Moore menyatakan dalam sebuah wawancara bahwa hukum tidak dapat dipertahankan tanpa batas: "Ini tidak bisa terus selamanya Sifat eksponensial adalah bahwa Anda mendorong mereka keluar dan akhirnya bencana terjadi.." Dia juga mencatat bahwa transistor akhirnya akan mencapai batas miniaturisasi pada tingkat atom:

Dalam hal ukuran [transistor] Anda dapat melihat bahwa kita sedang mendekati ukuran atom yang merupakan penghalang yang mendasar, tapi akan dua atau tiga generasi sebelum kita mendapatkan yang jauh-tapi itu sejauh sebagai kami telah pernah bisa melihat. Kami memiliki 10 sampai 20 tahun sebelum kita mencapai batas mendasar. Pada saat itu mereka akan mampu membuat chip lebih besar dan memiliki anggaran miliaran transistor dalam

Pada bulan Januari 1995, Digital Alpha 21164 mikroprosesor memiliki 9,3 juta transistor. Prosesor 64-bit adalah ujung tombak teknologi pada saat itu, bahkan jika pangsa pasar sirkuit tetap rata-rata. Enam tahun kemudian, keadaan seni mikroprosesor berisi lebih dari 40 juta transistor. Hal ini berteori bahwa dengan miniaturisasi lebih lanjut, pada tahun 2015 prosesor ini harus berisi lebih dari 15 miliar transistor, dan pada tahun 2020 akan di produksi skala molekul, dimana molekul masing-masing dapat diposisikan secara individual.

Pada tahun 2003 Intel diprediksi akhir akan datang antara tahun 2013 dan 2018 dengan 16 nanometer proses manufaktur dan 5 gerbang nanometer, karena terowongan kuantum, meskipun orang lain menyarankan chip bisa mendapatkan lebih besar, atau menjadi berlapis-lapis Pada tahun 2008. Dicatat bahwa untuk 30 tahun terakhir telah memperkirakan bahwa hukum Moore akan berlangsung setidaknya satu dekade lagi.

Beberapa melihat batas-batas hukum sebagai jauh di masa depan yang jauh. Lawrence Krauss dan Glenn D. Starkman mengumumkan batas akhir sekitar 600 tahun dalam makalah mereka, berdasarkan estimasi ketat dari total kapasitas pengolahan informasi dari setiap sistem di alam semesta.

Satu juga dapat membatasi kinerja teoritis dari sebuah "laptop akhir" lebih praktis dengan massa satu kilogram dan volume satu liter. Hal ini dilakukan dengan mempertimbangkan kecepatan cahaya, skala kuantum, konstanta gravitasi dan konstanta Boltzmann.

Kemudian lagi, hukum sering bertemu rintangan yang pertama kali muncul dapat diatasi, tetapi memang diatasi lama. Dalam hal ini, Moore mengatakan dia sekarang melihat hukum sebagai lebih indah daripada ia menyadari: ".. Hukum Moore adalah pelanggaran hukum Murphy Semuanya akan lebih baik dan lebih baik"

G. Futurists dan hukum Moore

Futuris seperti Ray Kurzweil, Bruce Sterling, dan Vernor Vinge percaya bahwa peningkatan eksponensial dijelaskan oleh hukum Moore akhirnya akan mengarah pada teknologi singularitas:. Periode di mana kemajuan dalam teknologi terjadi hampir seketika.

Meskipun Kurzweil setuju bahwa pada 2019 strategi saat ini yang selalu halus fotolitografi akan memiliki ajalnya, ia berspekulasi bahwa hal ini tidak berarti akhir dari hukum Moore:
Hukum Moore Sirkuit Terpadu adalah bukan yang pertama, tetapi paradigma kelima untuk meramalkan mempercepat rasio harga-performa. Perangkat komputasi telah secara konsisten mengalikan dalam kekuasaan (per unit waktu) dari perangkat penghitung mekanis digunakan di tahun 1890 Sensus Amerika Serikat, untuk [Newman] berbasis relay “[Heath] Robinson" mesin yang retak sandi Lorenz, dengan vakum CBS tabung komputer yang meramalkan pemilihan Eisenhower, ke transistor berbasis mesin yang digunakan dalam meluncurkan ruang pertama, untuk komputer-sirkuit terpadu berbasis pribadi.

Kurzweil berspekulasi bahwa ada kemungkinan bahwa beberapa jenis baru dari teknologi (komputer mungkin optik atau kuantum) akan menggantikan saat ini sirkuit terpadu-teknologi, dan bahwa Hukum Moore akan berlaku lama setelah 2020.

Seth Lloyd menunjukkan bagaimana kapasitas komputasi potensi satu kilogram materi sama dengan pi kali energi yang dibagi dengan konstanta Planck. Karena energi seperti sejumlah besar dan konstanta Planck sangat kecil, persamaan ini menghasilkan jumlah yang sangat besar: sekitar 5,0 * 1050 operasi per detik.

Ia percaya bahwa pertumbuhan eksponensial hukum Moore akan terus berlanjut setelah penggunaan sirkuit terintegrasi ke dalam teknologi yang akan mengarah pada teknologi singularitas. Hukum Pengembalian Mempercepat dijelaskan oleh Ray Kurzweil telah dalam banyak cara mengubah persepsi publik Hukum Moore. Ini adalah kepercayaan (tapi salah) umum bahwa Hukum Moore membuat prediksi tentang semua bentuk teknologi, saat itu hanya benar-benar telah menunjukkan dengan jelas untuk sirkuit semikonduktor. Namun banyak orang termasuk Richard Dawkins telah mengamati bahwa hukum Moore akan berlaku – setidaknya oleh inferensi – untuk setiap masalah yang bisa diserang oleh komputer digital dan dalam esensinya juga masalah digital. Oleh karena itu, karena pengkodean digital DNA, kemajuan dalam genetika juga dapat memajukan pada tingkat hukum Moore. Futuris masih banyak menggunakan istilah "hukum Moore" dalam arti yang luas untuk menggambarkan ide-ide seperti yang diajukan oleh Kurzweil tetapi tidak sepenuhnya memahami perbedaan antara masalah linier dan masalah digital.

Moore sendiri, yang tidak pernah dimaksudkan untuk eponymous hukum ditafsirkan begitu luas, telah menyindir:
Hukum Moore telah menjadi nama yang diberikan untuk segala sesuatu yang berubah secara eksponensial. Saya katakan, jika Gore menciptakan Internet, Saya menemukan eksponensial.

Martin Ford dalam The Lampu di Tunnel: Otomasi, Teknologi Mempercepat dan Ekonomi Masa Depan, berpendapat bahwa kelanjutan Hukum Moore akhirnya akan menghasilkan pekerjaan rutin yang paling dalam perekonomian yang otomatis melalui teknologi seperti robotika dan buatan khusus kecerdasan dan bahwa hal ini akan menyebabkan pengangguran yang signifikan, serta penurunan drastis dalam permintaan konsumen dan kepercayaan, mungkin mempercepat krisis ekonomi utama.

Michael S. Malone menulis tentang Perang seorang Moore dalam keberhasilan nyata dari Shock dan kagum pada hari-hari awal Perang Irak. Michio Kaku, seorang ilmuwan Amerika dan fisikawan, diperkirakan pada tahun 2003 bahwa "Hukum Moore mungkin akan runtuh dalam 20 tahun "

H. Konsekuensi dan keterbatasan

Kecepatan perubahan teknologi berikutnya

Perubahan teknologi adalah kombinasi dari lebih banyak dan teknologi yang lebih baik. Sebuah studi baru-baru ini di Science (jurnal) menunjukkan bahwa puncak laju perubahan kapasitas dunia untuk menghitung informasi berada di tahun 1998 ketika kapasitas teknologi di dunia untuk menghitung informasi tentang komputer untuk keperluan umum tumbuh 88% per tahun.

Transistor count versus kinerja komputasi

Transistor pertumbuhan eksponensial prosesor diprediksi oleh Moore tidak selalu diterjemahkan ke dalam kinerja CPU secara eksponensial lebih praktis. Mari kita mempertimbangkan kasus dari sistem single-threaded. Menurut hukum Moore, dimensi transistor skala oleh 30% (0,7 x) setiap generasi teknologi, sehingga mengurangi daerah mereka sebesar 50%. Hal ini mengurangi penundaan (0,7 x) dan karenanya meningkatkan frekuensi operasi sekitar 40% (1,4 x). Akhirnya, untuk menjaga medan listrik konstan, tegangan berkurang 30%, mengurangi energi sebesar 65% dan kekuasaan (pada frekuensi 1,4 x) sebesar 50%, karena daya aktif = CV2f. Oleh karena itu, dalam setiap kepadatan teknologi generasi transistor ganda, rangkaian menjadi 40% lebih cepat, sedangkan konsumsi daya (dengan dua kali jumlah transistor) tetap sama.

Sumber lain dari perbaikan kinerja adalah karena teknik mikroarsitektur mengeksploitasi pertumbuhan jumlah transistor yang tersedia. Kenaikan ini secara empiris dijelaskan oleh aturan Pollack yang menyatakan bahwa kinerja meningkat karena teknik mikroarsitektur adalah akar kuadrat dari jumlah transistor atau daerah dari sebuah prosesor.

Dalam multi-core CPU, kepadatan transistor lebih tinggi tidak sangat meningkatkan kecepatan pada aplikasi konsumen banyak yang tidak parallelized. Ada kasus di mana peningkatan sekitar 45% dalam transistor prosesor telah diterjemahkan kira-kira 10-20% peningkatan dalam kekuatan pemrosesan [68]. Dilihat bahkan lebih luas, kecepatan sistem sering dibatasi oleh faktor-faktor lain daripada kecepatan prosesor, seperti bandwith internal dan kecepatan penyimpanan, dan satu dapat menilai kinerja keseluruhan sistem berdasarkan faktor-faktor lain selain kecepatan, seperti efisiensi biaya atau efisiensi listrik.

Pentingnya non-CPU kemacetan

Sebagai CPU kecepatan dan kapasitas memori meningkat, aspek lain dari kinerja seperti memori dan kecepatan akses disk telah gagal untuk mengikutinya. Akibatnya, mereka latency akses lebih banyak dan lebih sering hambatan dalam kinerja sistem, dan kinerja tinggi hardware dan software harus dirancang untuk mengurangi dampak mereka.

Dalam desain prosesor, out-of-order eksekusi dan on-chip cache prefetching dan mengurangi dampak dari latency memori pada biaya menggunakan transistor yang lebih dan meningkatkan kompleksitas prosesor. Dalam perangkat lunak, sistem operasi dan database memiliki cache mereka sendiri tersetel dan prefetching sistem untuk meminimalkan jumlah disk berusaha, termasuk sistem seperti ReadyBoost yang menggunakan low-latency memori flash. Beberapa database dapat memampatkan indeks dan data, mengurangi jumlah data yang dibaca dari disk pada biaya menggunakan waktu CPU untuk kompresi dan dekompresi. Biaya relatif meningkat dari disk berusaha juga membuat kecepatan akses tinggi yang disediakan oleh solid-state disk lebih menarik untuk beberapa aplikasi.

Paralelisme dan hukum Moore

Komputasi paralel baru-baru ini menjadi perlu untuk mengambil keuntungan penuh dari keuntungan yang diperbolehkan oleh hukum Moore. Selama bertahun-tahun, para pembuat prosesor secara konsisten disampaikan kenaikan tingkat suku jam dan instruksi-level parallelism, sehingga single-threaded kode dieksekusi lebih cepat pada prosesor yang lebih baru dengan tidak ada modifikasi.  Sekarang, untuk mengelola disipasi daya CPU, pembuat prosesor mendukung multi-core chip yang desain, dan software harus ditulis dalam cara multi-threaded atau multi-proses untuk mengambil keuntungan penuh dari perangkat keras. Banyak multi-threaded paradigma pengembangan memperkenalkan overhead, dan tidak akan melihat peningkatan kecepatan linier dalam jumlah vs prosesor. Hal ini terutama berlaku ketika mengakses sumber daya bersama atau tergantung, karena untuk mengunci pertengkaran. Efek ini menjadi lebih terlihat sebagai jumlah prosesor meningkat. Baru-baru ini, IBM telah mencari cara untuk mendistribusikan daya komputasi lebih efisien dengan meniru sifat-sifat distribusi dari otak manusia.

Keusangan

Implikasi negatif dari Hukum Moore adalah usang, yaitu, sebagai teknologi terus cepat "memperbaiki", perbaikan ini dapat cukup signifikan untuk membuat teknologi pendahulunya cepat usang. Dalam situasi di mana keamanan dan survivabilitas dari hardware dan / atau data adalah hal yang terpenting, atau di mana sumber daya terbatas, keusangan yang cepat dapat menimbulkan hambatan untuk kelancaran operasional atau dilanjutkan.