ДИГИТАЛНИ ДОМОРОЦИ

МУРОВ ЗАКОН: ЈОШ НИЈЕ КРАЈ

Гордон Мур (Science History Institute)

„Интел – један од та три произвођача чипова – ускоро не очекује сахрану. Џим Келер, који је 2018. преузео функцију шефа за производњу силицијумских компонената, човек је са задатком да Муров закон одржи у животу. Он води тим од око 8.000 хардверских инжењера и дизајнера чипова.

 Подстицао је напредак у последњих педесет година, али крај је сад на видику. Прогноза Гордона Мура из 1965. године да ће се број компоненти у интегрисаном колу удвостручавати сваке године док није достигао запањујућих 65.000 до 1975. године највећа је технолошка прогноза последњих пола века. Кад се предвиђање показало тачним 1975. године, он је изменио своју претпоставку и тако успоставио добро познати Муров закон, према коме ће се број транзистора на интегрисаном колу удвостручавати сваке две године. Од тада је његово предвиђање одредило пут технологије и, на много начина, пут самог напретка.

Пре неколико година водећи економисти су потврдили да је информациона технологија, омогућена интегрисаним колима, учествовала у трећини раста продуктивности САД од 1974.

Мурова аргументација се односила на привредни развој. Интегрисана кола, с више транзистора и других електронских уређаја међусобно повезаних алуминијумским металним линијама на малом силицијумском квадрату, направио је Роберт Нојс неколико година раније у компанији Fairchild Semiconductor. Мур, тадашњи директор компанијиног Одсека за истраживање и развој, схватио је, како је написао 1965. године, да је у тим новим интегрисаним колима „цена појединачне компоненте скоро обрнуто пропорционална броју компоненти”. Све је то изгледало као сјајно исплатива инвестиција, дакле, теоријски, што више транзистора додате, сваки је јефтинији. Мур је такође видео да има много простора за напредак у инжењерству при повећању броја транзистора који имају разумну цену и који се поуздано могу сместити на интегрисано коло.

Такође је подстакла данашњи напредак у вештачкој интелигенцији и генетици, омогућујући техникама машинског учења да се успешно пробијају кроз огромне количине података да би пронашле одговоре.

 Убрзо су ти јефтинији, снажнији чипови постали оно што економисти воле да називају технологијом опште намене – која је толико базична да учествује у стварању сви других врста иновација и напретка у различитим гранама индустрије. Пре неколико година, водећи економисти су потврдили да је информациона технологија, омогућена интегрисаним колима, учествовала у трећини раста продуктивности у Сједињеним Државама од 1974. године. Скоро свака технологија до које нам је стало, од паметних телефона до јефтиних преносивих рачунара до GPS-а, директан је одраз Муровог предвиђања. Такође је подстакла данашњи напредак у вештачкој интелигенцији и генетици, омогућујући техникама машинског учења да се успешно пробијају кроз огромне количине података да би пронашле одговоре.

Илустрација (CC0 Pixabay)

Дакле, како је једноставно предвиђање, засновано на прорачуну из графикона који је приказивао број транзистора по годинама – графикону који је, у то време, имао само неколико тачака података – дефинисало пола века напретка? Разлог је, делимично, и тај што је индустрија полупроводника одлучила тако.

Иако је темпо напретка последњих година мало исклизнуо, најнапреднији чипови данас имају скоро 50 милијарди транзистора.

 Мур је написао да ће „гомилање више компоненти на интегрисаним колима”, наслов његовог чланка из 1965. године „довести до таквих чуда као што су кућни рачунари – или бар терминали повезани на централни рачунар – аутоматске команде за аутомобиле и лична преносна комуникациона опрема”. Другим речима, држите се његове руте и гомилајте све више транзистора на чипове, што ће вас довести у обећану земљу. Током следећих деценија, развијена индустрија, владе и армије академских и индустријских истраживача уливали су новац и време у подржавање Муровог закона, стварајући самоиспуњавајуће пророчанство које је напредак водило правом стазом са необичном тачношћу. Иако је темпо напретка последњих година мало исклизнуо, најнапреднији чипови данас имају скоро 50 милијарди транзистора.

Сваке године од 2001. бира се 10 најважнијих технологија које су донеле нешто сасвим ново. То је листа технологија које су, скоро без изузетка, могуће само због напретка у рачунарству описаног Муровим законом. За неке од ставки на овогодишњој листи веза је очигледна: уређаји масовне потрошње, укључујући сатове и телефоне, напуњени вештачком интелигенцијом; одређивање узрока климатских промена омогућено је побољшаним рачунарским моделовањем и подацима прикупљеним из светских система за праћење атмосфере и јефтини мали сателити. На листи се налазе и квантна надмоћ, молекули откривени употребом вештачке интелигенције, па чак и третмани против старења и хиперперсонализовани лекови, до којих се дошло углавном захваљујући рачунској моћи доступној истраживачима.

Али шта се догађа када Муров закон неминовно престане да важи? Или шта ако је, како неки сумњају, већ умро, и већ заостајемо за највећим технолошким мотором нашег времена? „Готово је. Ове године је то постало заиста јасно”, каже Чарлс Лисерсон, рачунарски стручњак са МИТ-ија. Најновије „Интелово” производно постројење, које је намењено производњи чипова са минималним величинама карактеристика од 10 нанометара, прилично је закаснило. Испоручује чипове у 2019. години, пет година после претходне генерације чипова са 14 нанометарским карактеристикама. Муров закон, каже Лисерсон, увек се односио на брзину напретка, а „ми више нисмо у тој брзини”. Бројни други угледни рачунарски стручњаци су, такође, прогласили Муров закон мртвим последњих година. Почетком 2019. године генерални директор великог произвођача чипова „Енвидија” се сложио с тим мишљењем.

У ствари, пре би се могло говорити о постепеном пропадању него о изненадној смрти. Током деценија, неки су се забринули, укључујући и самог Мура, да је крај на видику, јер је било теже направити све мање и мање транзисторе. „Интелов” истраживач се 1999. године забринуо да је циљ индустрије да направи транзисторе мање од 100 нанометара до 2005. године суочен са основним физичким проблемима „када не постоји познато решење”.

Годинама је индустрија чипова успевала да избегне те физичке препреке. Уведени су нови дизајни транзистора који боље окупљају и контролишу електроне. Пронађени су нови литографски методи који користе екстремно ултраљубичасто зрачење када су таласне дужине видљиве светлости биле превише густе да би прецизно урезале у силицијум линије од само неколико десетина нанометара. Али напредак је постајао скупљи.

Џим Келер (Интел)

Исто тако, постројења која праве најсавременије чипове постају изузетно скупа. Цена такве једне фабрике расте за око 13 процената годишње, а очекује се да достигне 16 милијарди долара или више до 2022. године. Није ни чудо да се број компанија које планирају да направе следећу генерацију чипова смањио на само три, а било их је осам 2010. и 25 2002. године.

Ипак, „Интел” – један од та три произвођача чипова – ускоро не очекује сахрану Муровог закона. Џим Келер, који је 2018. преузео функцију шефа за производњу силицијумских компонената, човек је са задатком да Муров закон одржи у животу. Он води тим од око 8.000 хардверских инжењера и дизајнера чипова у „Интелу”. Када се придружио компанији, каже, многи су очекивали крај Муровог закона. Ако су били у праву”, размишља он, „то онда није добро” и можда је направио „заиста лош потез у каријери”.

Ипак, Келер је пронашао довољно техничких могућности за напредак. Он истиче да је вероватно више од стотину променљивих укључено у одржавање Муровог закона у животу, а свака од њих пружа различите предности и суочава се са сопственим ограничењима. То значи да постоји много поступака да се дуплира број уређаја на чипу – иновације као што су 3D архитектуре и нови дизајн транзистора.

Ових дана Келер звучи оптимистично. Каже да током целог свог радног века слуша о крају Муровог закона. После неког времена, „одлучио је да се не брине због тога”. Каже да „Интел” има план за следећих десет година и да ће радо обавити прорачун уместо вас: 65 милијарди (број транзистора) пута 32 (ако се густина чипа удвостручи сваке две године) је 2 билиона транзистора. „То су 30 пута побољшане перформансе”, каже он, додајући да ако креатори софтвера буду паметни, за 10 година, могли бисмо да добијемо чипове који су сто пута бржи.

Чак и ако „Интел” и остали произвођачи чипова могу да извуку још неколико генерација напреднијих микрочипова, дани када сте могли поуздано да рачунате на брже, јефтиније чипове сваке две године очигледно су завршени. То, међутим, не значи и крај напретка у рачунарству.

(Извор РАФ)

О аутору

Станко Стојиљковић

Оставите коментар