Moores lov er død. Hvad nu?

Mobilapps, videospil, regneark og nøjagtige vejrudsigter: det er blot et udpluk af de livsændrende ting, der er blevet muliggjort af den pålidelige, eksponentielle vækst i computerchips kraft gennem de sidste fem årtier.

Men om et par år skal teknologivirksomheder måske arbejde hårdere for at bringe os avancerede nye use cases til computere. Den kontinuerlige propning af flere siliciumtransistorer på chips, kendt som Moores lov, har været råstoffet til overstrømmende innovation inden for computere. Nu ser det ud til at være ved at gå i stå.

Vi er nødt til at spørge, om dette vil være et problem for områder som mobile enheder, datacentre og selvkørende biler? siger Thomas Wenisch , en assisterende professor ved University of Michigan. Jeg tror ja, men på forskellige tidsskalaer.

Moores lov er opkaldt efter Intels medstifter Gordon Moore. Han observerede i 1965, at transistorer krympede så hurtigt, at der hvert år kunne passe dobbelt så mange på en chip, og i 1975 justerede han tempoet til en fordobling hvert andet år.

Chipindustrien har holdt Moores forudsigelse i live, med Intel i spidsen. Og computervirksomheder har fundet masser at gøre med den konstante forsyning af ekstra transistorer. Men Intel skubbede sin næste transistorteknologi tilbage, med funktioner så små som 10 nanometer, fra 2016 til slutningen af ​​2017. Virksomheden har også besluttet at øge tiden mellem fremtidige generationer (se Intel Puts the Brakes on Moore's Law). Og en teknologisk køreplan for Moores lov vedligeholdt af en industrigruppe, inklusive verdens største chipproducenter, er ved at blive skrottet. Intel har foreslået, at siliciumtransistorer kun kan blive ved med at skrumpe i yderligere fem år.

Computerne i vores lommer vil sandsynligvis mærke effekterne senere end andre typer computerenheder, gætter Wenisch på. Mobile enheder er drevet af chips lavet af andre virksomheder end Intel, og de har generelt været lidt bagud med transistorteknologi. Og mobile processorer gør ikke fuld brug af nogle designteknikker, der er veletablerede i mere kraftfulde processorer til ikke-omvandrende maskiner, siger han.

Du har sikkert en generation eller to mere landingsbane i mobil, siger Wenisch.

Men mange nyttige ting, som mobile enheder kan gøre, hviler på kraften fra milliard-dollar datacentre, hvor afslutningen på Moores lov ville være en mere umiddelbar hovedpine. Virksomheder som Google og Microsoft sluger ivrigt hver ny generation af de mest avancerede chips, pakket tættere med transistorer.

Wenisch siger, at virksomheder som Intel, der dominerer serverchipmarkedet, og deres største kunder bliver nødt til at være kreative. Alternative måder at få mere computerkraft på inkluderer at arbejde hårdere for at forbedre designet af chips og at gøre chips specialiserede til at accelerere bestemte afgørende algoritmer.

Stærk efterspørgsel efter silicium tunet til algebra, der er afgørende for en kraftfuld maskinlæringsteknik kaldet deep learning, synes for eksempel uundgåelig. Grafikchipfirmaet Nvidia og flere startups bevæger sig allerede i den retning (se A $2 Billion Chip to Accelerate Artificial Intelligence).

Microsoft og Intel arbejder også på ideen om at køre noget kode på rekonfigurerbare chips kaldet FPGA'er for større effektivitet (se Microsoft siger, at omprogrammerbare chips vil gøre AI smartere). Intel brugte næsten 17 milliarder dollars på at erhverve den førende FPGA-producent Altera sidste år og tilpasser sin teknologi til datacentre.

Horst Simon , vicedirektør for Lawrence Berkeley National Laboratory, siger, at verdens mest kraftfulde regnemaskiner ser ud til allerede at mærke virkningerne af Moores lovs endetid. Verdens bedste supercomputere bliver ikke bedre med den hastighed, de plejede.

De sidste tre år har vi set en form for stagnation, siger Simon. Det er dårlige nyheder for forskningsprogrammer, der er afhængige af supercomputere, såsom bestræbelser på at forstå klimaændringer, udvikle nye materialer til batterier og superledere og forbedre lægemiddeldesign.

Simon siger, at det kommende plateau i transistortæthed vil vække mere interesse for at gentegne computerens grundlæggende arkitektur blandt supercomputer- og datacenterdesignere. At slippe af med visse designfunktioner, der stammer fra 1940'erne, kunne låse op for enorme effektivitetsgevinster (se Machine Dreams ). Alligevel vil det at drage fordel af disse kræve genovervejelse af designet af mange typer software og kræve, at programmører ændrer deres vaner.

Uanset hvilken slags computer du er interesseret i, er nøglespørgsmålet, om de kreative veje, der er åbne for computervirksomheder, kan give lignende udbytte som Moores lov, efter den slutter, siger Neil Thompson , en assisterende professor ved MIT Sloan School. Vi ved, at de andre ting betyder noget, men spørgsmålet er, er de af samme skala? han siger.

En grund til at tro, at de måske ikke er det, er, at virksomheder bliver nødt til at arbejde sammen på nye og komplicerede måder uden det fælles hjerteslag, der plejede at holde industriens produkt- og F&U-planer synkroniserede.

En af de største fordele ved Moores lov er som en koordineringsenhed, siger Thompson. Jeg ved, at vi om to år kan regne med denne mængde strøm, og at jeg kan udvikle denne funktionalitet – og hvis du er Intel, ved du, at folk udvikler sig til det, og at der vil være et marked for en ny chip.

Uden den fælles musik at danse til, kunne fremskridt inden for computerkraft, der gavner alle slags virksomheder, ikke kun dem med gensidigt stærke incitamenter til at samarbejde, være mindre almindelige.

skjule