Moorův zákon: stálice v oblasti IT

Slavné tvrzení Gordona Moora o tom, že počet tranzistorů v integrovaných obvodech se přibližně každé dva roky zdvoj...


Slavné tvrzení Gordona Moora o tom, že počet tranzistorů v integrovaných
obvodech se přibližně každé dva roky zdvojnásobí, se objevilo v časopise
Electronics Magazine 19. dubna 1965. Tehdy Moore pracoval jako šéf vývojového a
výzkumného střediska ve společnosti Fairchild Semiconductor. O tři roky později
Moore založil spolu s kolegou Robertem Noycem společnost Intel, jejímž
generálním ředitelem se stal v roce 1975, přičemž na této pozici vydržel asi
čtyři roky.

Moorův nález ovlivnil především polovodičový průmysl, jehož obrat se dnes
počítá na stovky miliard dolarů ročně. Díky polovodičům tak mohly vzniknout
takové produkty, jako jsou počítače, mobilní telefony či jiná spotřební
elektronika.
Základní teze Moora říká, že počet tranzistorů na jednotkové ploše
integrovaného obvodu se každý rok zdvojnásobí. Později Moore svůj odhad upravil
na dva roky. Kromě předpovědi stále rostoucí složitosti čipu počítal Moorův
zákon rovněž s poklesem ceny. Jak roste výkon polovodičových prvků a komponent
platforem, klesají podle něj exponenciálně i náklady na jejich výrobu, a proto
jsou ve stále větší míře začleněny do klasického života. Moorův zákon není
podložen žádným vědeckým poznatkem, ale je spíše výsledkem pozorování, které
vytvořilo rámec pro ohromný technický pokrok. Například v loňském roce
vyprodukoval polovodičový průmysl podle sdružení U.S. Semiconductor Industry
Association více tranzistorů, než bylo na celém světě vypěstováno zrnek rýže.
Gordon Moore ve své době rád přirovnával počet za rok vyrobených tranzistorů k
počtu mravenců na světě. Do roku 2003 bylo vyrobeno zhruba 1 000 000 000 000
000 000 (1018) tranzistorů, takže aby tato analogie platila i nadále, muselo by
se ke každému mravenci přidat 100 tranzistorů.

Moorův zákon:
40 let ovlivňoval vývoj computingu
Přesně čtyřicet let poté, co byl publikován dokument, jenž byl později označen
jako Moorův zákon, poskytl Gordon Moore rozhovor, v němž se vyjádřil nejen ke
svému zatím nejslavnějšímu tvrzení, ale i k současné podobě computingu. Zatímco
v minulém vydání Computerworldu připomněl toto výročí kolega Faťun ve svém
úvodníku, dnes vám přinášíme podrobnější informace.

Vzkaz modernímu průmyslu od Moora (dnes mu je už 76 let), který v současnosti
žije na Havaji, lze shrnout do několika vět. "Softwaroví vývojáři zjednodušte
svou práci. Nanotechnologie nevěřte jí, křemíkové čipy tu zůstanou. Umělá
inteligence jste na špatné adrese."
Moorův zákon tvrdí, že počet tranzistorů v jednom integrovaném obvodě se zhruba
každé dva roky zdvojnásobí. Přitom původně v roce 1965 Moore stanovil periodu
dvojnásobného růstu počtu tranzistoru na jeden rok, avšak později, v roce 1975,
to korigoval na zmíněné dva roky. Sám však tvrdí, že nikdy neřekl 18 měsíců,
což je nejčastější výklad jeho tvrzení). Výše zmíněná stanoviska se pak ukázala
pro počítačový průmysl jako klíčová. Rozvoj počítačových firem ho více méně
kopíroval po řadu následujících let. Sám Moore však zůstal v hodnocení svého
přínosu skromným. "Své úvahy, které jsem uveřejnil v roce 1965, se v
následujícím desetiletí ukázaly jako správné. Nemyslím si ale, že kus papíru
mohl tento trend jakkoliv ovlivnit. Byl jsem v té době jen v pozici, kdy jsem
byl uvedený vývoj schopen rozpoznat.

Co Moore ovlivnil
Definice, jak ji Moore předložil čtenářům, v prvních letech počítačový průmysl
nijak zvlášť neovlivnila. První velký vliv byl podle Moora znatelný teprve
poté, co do odvětví výroby paměťových čipů vstoupili v sedmdesátých letech
japonští producenti. Ti se totiž snažili s obtížemi najít některé zákonitosti v
průmyslu, u něhož v tehdejší době nebylo zcela jasné, kterým směrem se bude
ubírat.
"Japonci najednou viděli trend ve vývoji paměťových čipů od 1 KB ke 4 KB, 16 KB
atd. Konečně měli v ruce metodu, podle které mohli plánovat, kde se IT průmysl
ocitne v té či oné době. Byli také velmi úspěšní v prolínání různých
trajektorií, a díky tomu také převzali vůdčí pozici ve světě," říká Moore.
Když Moore zhruba před rokem opět četl svůj článek uveřejněný před 40 lety, byl
podle svých slov příjemně překvapen tím, jak předvídal nasazení osobních
počítačů v domácnostech. Později, jako šéf Intelu, však tyto plány víceméně
opomíjel. Moore na tu dobu vzpomíná takto: "Přišel ke mně jeden inženýr s
myšlenkou domácího počítače. Říkám mu, Gee, to je skvělá myšlenka, ale pověz
mi, k čemu bude takové zařízení dobré, k jakým účelům bude sloužit? Dozvěděl
jsem se jen mlhavé podněty o ženách v domácnostech, které si na něm budou
uchovávat své jídelní recepty. Tehdy jsem se nedomíval, že právě to bude
klíčová aplikace pro počítače v domácnostech. Přesto si dodnes nemyslím, že v
oné době měl Intel své úsilí na takto koncipované počítače zaměřit.

Jaká je budoucnost
Moore je přesvědčen, že počítačový průmysl v posledních letech udělal spoustu
práce. Jednu oblast, software (zřejmě i kvůli dominantnímu postavení
společnosti Microsoft), však podrobil kritice. Podle něj totiž tím, že je do
softwaru přidáváno stále více nových funkcí, se programy stávají pro uživatele
podstatně složitější. "Je to krok zpět, a ne kupředu," komentuje tento stav
Moore. "Softwaroví producenti chtějí přinášet lidem spoustu nových funkcí, což
je však v rozporu s požadavkem na výraznou jednoduchost." Co se týče
nanotechnologií, je Moore poměrně skeptický a má prý trochu obavu z toho, že
integrované obvody postavené na bázi křemíku budou touto technologií brzo
nahrazeny. "Je obrovský rozdíl mezi tím, když vědci vytvoří izolovaný
tranzistor, a tím, kdy jsou sloučeny miliony takových prvků do celku, jenž je
schopen realizovat zadané úkoly. To je něco, co lidé často přehlížejí..."
Spíše se kloní k tomu, že integrované obvody budou nahrazeny podobně
fungujícími systémy, jako jsou genové čipy (ty mohou být používány například
pro výzkum nemocí) či speciální mikroprostředí, které Moore popsal jako
miniaturní chemické laboratoře na čipu. Navíc, jak Moore poznamenal, křemíková
zařízení stále častěji zasahují do oblasti nanotechnologií jednotlivé části
integrovaných obvodů jsou již nyní menší než 100 nm.
Počítače stavěné podle současných známých principů nejsou podle Moora schopné
nahradit klasické lidské myšlení, protože jsou od počátku projektovány tak, že
informace interpretují jinak než člověk. Vědci budou především potřebovat
hlubší a kvalitnější analýzu toho, jak lidská mysl pracuje, a teprve na základě
toho je možné činnost počítačů upravit. "Myslím si, že současné počítače jdou,
co se týče umělé inteligence, špatným směrem," říká na toto téma Moore.
Současná technika dokáže pracovat jen s částí lidské inteligence, například
rozeznávat řeč a odlišit, zda protějšek řekl "two" anebo "too". Poté, co bude
systém rozpoznávání řeči na vyspělejší úrovni, pak lze teprve mluvit o tom, že
si my lidé začneme s počítači inteligentně povídat, což povede k dramatickému
nárůstu využití computingu. Tato doba však podle něj nastane za 10-50 let.
Odpovědět na to, zda se opět objeví nějaký zákon, který dokáže IT průmysl
ovlivnit na příštích 40 let, Moore odmítl. Prý už příliš dlouho není spjat s
moderními technologiemi.


Moorův zákon je podle Moora mrtvý
To, co Moore definoval před 40 lety, prý už neplatí. Prohlásil to sám autor u
příležitosti 40. výročí definice tohoto zákona. "To, co jsem stanovil před
mnoha lety, nemůže přece platit do nekonečna. Stálý exponenciální růst by musel
vést ke katastrofě. Když se podíváme na velikost tranzistorů, pomalu se blížíme
velikosti atomů. A to je bariéra, kterou nelze překonat.
Před dvěma či třemi generacemi čipů jsme však od ní byli ještě daleko, dokonce
tak daleko, že jsme ji nebyli schopni ani vidět. Až uvedené hranice za 10-20
let dosáhneme, pak budeme muset vyrábět čipy stále větší..."









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.