قوانین مور بنیانگذار اینتل در مورد فرمول سرعت رشد قدرت Cpu ها و ظرفیت رسانه های ذخیره سا

[دانه کولانه]

قوانین مور بنیانگذار اینتل در مورد فرمول سرعت رشد قدرت CPU ها و ظرفیت رسانه های ذخیره سازی
Moore's law
Kryder's Law
A rule of thumb for hard drive growth

گوردون ارل مور (Gordon Earle Moore)، متولد سوم ژانویه ۱۹۲۹ در سانفرانسیسکو، بنیانگذار و مدیر ممتاز شرکت اینتل است.
یافته‌های وی تحت عنوان قوانین مور در ۱۹ آوریل ۱۹۶۵ در نشریه Electronics منتشر شد.مور در سال ۱۹۵۰ در رشته شیمی از دانشگاه کالیفرنیا فارغ التحصیل شده و در سال ۱۹۵۴ توانست در رشته شیمی فیزیک از موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech)، مدرک دکترا بگیرد.
مور تقریبا بیست سال پیش قدم به سیلیکون ولی گذاشت و به این ترتیب برگ تازه‌ای از دنیای فناوری ورق خورد. وی در سال ۱۹۶۸، شرکت اینتل را تاسیس کرد و تا سال ۱۹۷۵ مدیر کل این شرکت بود، از آوریل سال ۱۹۷۹ تا آوریل ۱۹۸۷ به سمت رییس هیات مدیره اینتل به فعالیت پرداخت و در سال ۱۹۹۷ به عنوان مدیر نمونه اینتل شناخته شد.
در سال ۲۰۰۱، مور و همسرش مبلغ ۶۰۰ میلیون دلار به موسسه فناوری Caltech اهدا کردند که در تاریخ این موسسه بی سابقه بود.وی هدف از این کار را تداوم روند تحقیقات و طراحی فناوری‌های ارزنده در این موسسه دانست. مور از سال ۱۹۹۴ تا ۲۰۰۰ به عنوان رییس هیات امنای این موسسه به فعالیت پرداخته و تا امروز که در سن ۷۸ سالگی به سر می‌برد یکی از اعضای این هیات به شمار می‌رود. مور همچنین در سال ۲۰۰۳ به عنوان عضو شورای مدیران انجمن علوم پیشرفته آمریکا برگزیده شد. کتابخانه مرکز علوم ریاضی در دانشگاه کمبریج به نام وی و همسرش بتی (Betty) نامگذاری شده است.
● قوانین مور
قوانین مور بر پایه این هستند که ظرفیت و یا سنجه‌های مختلف فناوری دیجیتالی به صورت لگاریتمی تغییر می‌کنند.
▪ ترانزیستورهای مدار مجتمع (IC): معروف‌ترین قانون مور این است که تعداد ترانزیستورهای مدار مجتمع هر دو سال یکبار، دو برابر می‌شود. در اواخر دهه ۱۹۷۰ بود که این قانون با بیان محدودیت در تعداد ترانزیستورهای تراشه‌های پیچیده، شهرت خاصی پیدا کرد. البته بررسی‌های اخیر نشان می‌دهند که این قانون تا به حال کارآمد بوده است.
▪ تراکم ترانزیستورها با کمترین قیمت: این قانون نه تنها نشان می‌دهد که تراکم ترانزیستورها در تراشه امری امکان‌پذیر است بلکه قیمت یک تراشه با تراکم زیاد ترانزیستورها، بسیار کمتر خواهد بود. به بیان دیگر، استفاده از ترانزیستورهای بیش‌تر در یک تراشه، هزینه ساخت هر تراتزیستور را کاهش می‌دهد؛ البته با این محدودیت که احتمال کار نکردن تراشه‌ را افزایش می‌دهد. مور در سال ۱۹۶۵ روی این مقوله کار کرد.
▪ قدرت رایانش در ازای هزینه هر ترانزیستور: قوانین مور نه تنها مربوط به سرعت پیشرفت تکنیکی در قطعات کامپیوتری می‌شود بلکه قدرت رایانش در ازای هزینه هر ترانزیستور را نیز شامل می‌شود؛ زیرا با افزایش ترانزیستورها، قدرت پردازش رایانه نیز بالا می‌رود و به این ترتیب بدون افزایش هزینه، قدرت پردازش رایانه هر دو سال یک بار، دو برابر می‌شود.
▪ هزینه ذخیره‌سازی روی هارد دیسک به ازای هر واحد اطلاعات: این قانون به قانون کرایدر (Kryder) نیز معروف است و بیانگر آن است که نرخ پیشرفت ذخیره‌سازی سخت‌افزاری در دهه‌های گذشته در هر دو سال یکبار دو برابر می‌شود. تحقیقات اخیر نیز نشان می‌دهد که این قانون تا هم اکنون پابرجا است.
▪ ظرفیت ذخیره‌سازی در RAM: ظرفیت ذخیره‌سازی در RAM نیز با همان نرخ قدرت پردازش افزایش می‌یابد.
▪ میزان اطلاعات در فیبرهای نوری: این قانون، تعمیم یافته قانون فتونیک Butter است و حاکی از آن که، میزان اطلاعات بازیابی از یک فیبر نوری هر ۹ ماه یک بار دو برابر افزایش می‌یابد.
بنابراین هزینه انتقال هر بیت اطلاعات روی شبکه نوری هر ۹ ماه یک بار به میزان ۵۰ درصد کاهش می‌یابد.
▪ پیکسل به ازای هر دلار: این قانون مربوط به دوربین‌های دیجیتالی می‌شود و آینده قیمت دوربین‌های دیجیتالی و میزان وضوح آن را پیش‌بینی می‌کند.
● نقض قوانین مور
گوردون مور در ۱۳ آوریل سال ۲۰۰۵ در مصاحبه‌ای با اشاره به اینکه این قوانین تا ابد پابرجا نمی‌مانند، اعلام کرد: این قوانین هم بالاخره دستخوش تغییر می‌شوند. زیرا ماهیت این قوانین بر اساس یک روند نمایی (ex) است و اگر به همین صورت ادامه پیدا کند یک فاجعه رخ خواهد داد.
وی افزود: برای ادامه این روند باید حجم ترانزیستورها کوچک و کوچک‌تر شود تا جایی که بالاخره به اندازه اتم‌ها می‌رسند اما پس از آن معلوم نیست چه اتفاقی رخ خواهد داد و آیا حجمی کوچک‌تر از اتم‌ها نیز امکان‌پذیر است؟
به عقیده مور ۱۰ تا ۲۰ سال دیگر طول می‌کشد تا ترانزیستورها به اندازه اتم برسند و دچار محدودیت‌های پس از آن شوند.مور خاطر نشان کرد: با توجه به اینکه تراشه‌های کنونی میزان زیادی انرژی صرف می‌کنند، طراحان مجبورند از فناوری سیلیکون‌های فشرده استفاده کرده و ترانزیستورهایی را طراحی کنند که کم مصرف باشند.مور در این مورد گفت: من هم دوست ندارم که لپ‌تاپم یک کیلو وات انرژی مصرف کند.
● آینده گرایان و قوانین مور
آینده گرایانی نظیر کورزویل (Kurzweil)، قوانین مور را از مدارهای مجتمع به ترانزیستورها، لامپ‌های خلا و کامپیوترهای الکترومکانیکی امروزه تعمیم می‌دهند. کورزویل معتقد است که قوانین مور تا سال ۲۰۱۹ دست نخواهد خورد و ترانزیستورها تا اندازه اتم‌ها کوچک می‌شوند؛ اما این امر را پایان فناوری ندانسته و به آن لقب عجایب فناورانه داده است.
کورزویل می‌گوید: با جایگزین شدن فناوری‌های جدید به جای فناوری‌های حاضر، کوچک‌شدن حجم ترانزیستورها تا سال ۲۰۲۰ با توجه به قانون مور انجام خواهد شد. وی معتقد است که رشد نمایی قانون مور منجر به پیدایش عجایب فناوری خواهد شد

گزارش : نسترن صائبی
روزنامه فناوران

[دانه کولانه]

Moore's law قانون مور و آينده صنعت کامپيوتر (فرمول مور ) بنیانگذار شرکت اینتل INTEL

در دنيای نيمه هادیها و مدارهای ميکرو الکترونيک، قانونی وجود دارد به نام قانون مور (Moore's Law)، که از اهميت خاصی برخوردار است.

حدود 40 سال قبل، فردی به نام Gordon Moore (از بنيانگذاران شرکت Intel)، که مدير يک موسسه تحقيقاتی بوده، به مناسبت سالگرد انتشار مجله Electronics مقاله ای درباره آينده صنعت نيمه هاديها به رشته تحرير درآورده است.

در اين مقاله، به اين نکته توجه شده بود که در طی سالهای قبل از آن ميزان پيچيدگی مدارهای ميکرو الکترونيک، هر سال دو برابر شده است. معيار اندازه گيری اين پيچيدگی نيز تعداد ترانزيستورها در واحد سطح بود. بدين معنی که هر سال ICهايی به بازار می آمدند که تعداد ترانزيستورهای آنها در واحد سطح دو برابر سال گذشته بود. توجه کنيد که در هنگام انتشار اين مقاله تنها 6 سال از ساخت اولين چيپ الکترونيکی گذشته بود.

اين روند کمابيش در سالهای بعد نيز ادامه داشت، تا آنجا که به عنوان معياری برای پيش بينی آينده صنعت ميکروالکترونيک مورد توجه قرار گرفت، و کم کم نام قانون به خود گرفت: قانون مور.

در سال های بعد اين قانون به شکلهای ديگری نيز بيان شد. حتی به مرور زمان آن عدد 2 برابر برای هر سال هم دستخوش تغييراتی گرديد، و به 2 برابر برای هر 18 ماه تغيير کرد.

طبيعی است که اين 2 برابر شدن تعداد ترانزيستورها (خواه در يک سال باشد يا در 18 ماه) به معنای اين است ابعاد ترانزيستورها در حال نصف شدن است. اين امر بدان معنی است که به سرعت به جايی خواهيم رسيد که محدوديتهای فيزيکی اجازه اين نصف شدن ابعاد را نخواهند داد. اين يعنی نزديک شدن به پايان قانون مور، هر چند احتمالا اين قانون تا حدود 10 سال ديگر همچنان معتبر خواهد بود.

تمام شدن عصر قانون مور، دانشمندان را به اين سمت سوق داده که شاخه های جديدی از روشهای محاسباتی را آزمايش کنند، تا در هنگام لزوم (احتمالا از حدود 10 سال ديگر)، بتوانند جايگزين مناسبی برای کامپيوترهای امروزی داشته باشند؛ روشهايی همچون محاسبات کوانتومی (Quantum Computing)، محاسبات زيستی (Bio Computing) و ... آنچه مسلم است، در چنين کامپيوترهايی خبری از Chip، يا IC و پردازنده هايی به شکلهای امروزی نخواهد بود.

اما آيا اين به معنای پايان يافتن دوران کامپيوترهای امروزی ظرف 10 سال آينده است؟ يا اين که سازندگان کامپيوترهای امروزی، پس از اتمام عصر قانون مور، راه خود را تغيير ميدهند، و به جای تلاش برای افزايش توان کامپيوترها از طريق افزايش ترانزيستورها در واحد سطح، به روشهای ديگری روی می آورند؟ آيا نسل کامپيوترهای امروزی به کل منسوخ خواهند شد؟

پاسخ اين سوالات بر کسی روشن نيست. حقيقت آن است که ابتدا بايد آن روشهای جايگزين (کوانتومی يا زيستی و ...) محقق شوند، تا بتوان برآورد درستی از توان محاسباتی و هزينه آنها داشت. تنها در آن صورت است که ميتوان آنها را با کامپيوترهای فعلی مقايسه کرد، و درباره از ميدان به در شدن کامپيوترهای فعلی اظهار نظر کرد.

منبع - اینجا

[دانه کولانه]

نمودار پیشرفت سرعت پردازش CPU ها و پیشبینی مور Transistor Count and Moore's Law 2008.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/Moore%27s_law



------------------------------

Atomisic simulation result for formation of inversion channel (electron density) and attainment of threshold voltage (IV) in a nanowire MOSFET. Note that the threshold voltage for this device lies around 0.45 V. Nanowire MOSFETs lie towards the end of ITRS.[38] roadmap for scaling devices below 10 nm gate lengths

------------------------------------

Kryder's Law

A rule of thumb for hard drive growth

http://www.mattscomputertrends.com/Kryder%27s.html