Муров закон

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Бројот на транзистори во однос со датите на претставување.

Муровиот закон опишува долгорочен тренд во историјата на компјутерскиот хардвер: бројот на транзистори кои можат да бидат поставени на интегрирано коло се дуплира на секои две години. Периодот често цитиран како „18 месеци“ се должи на Давидовата куќа, под извршна власт на Интел, која го предвиде тој период за двојно зголемување во чип перформанси (преку комбинација на зголемувањето на бројот на транзисторите со нивната се поголема брзина).

Историја[уреди]

Можностите на многу дигитални електронски уреди се силно поврзани со Муровиот закон: брзината на обработка, капацитетот на меморијата, сензорите, па дури и на бројот и големината на пикселите во дигиталните фото апарати. Сите овие се подобруваат на (приближно) експоненцијалната стапка. Ова експоненцијално подобрување го има драматично подобрено влијанието на дигиталната електроника во скоро секој сегмент на светската економија. Муровиот закон опишува движечка сила на технолошките и општествените промени во доцниот дваесети и раниот дваесет и први век. Законот е именуван по Интел ко-основачот Gordon Е. Мур, кој го опиша трендот во неговиот труд во 1965. Трудот забележал дека бројот на компоненти во интегрираните кола двојно се зголемувал секоја година од пронајдокот на интегрираното коло во 1958 година до 1965 година и предвидува дека овој тренд ќе продолжи "најмалку десет години". Неговото предвидување се покажа како беспрекорно точно, делумно поради тоа што законот сега се користи во индустријата за полупроводници за водење на долгорочно планирање и за поставување цели за истражување и развој.

Овој тренд продолжи за повеќе од половина век. Извори во 2005 најавија дека се очекува да продолжи најмалку до 2015 или 2020 година. Сепак,во ревизијата на Меѓународната технолошка карта за полупроводници се прикажува забавување на растот во 2013 година, оттогаш се очекува бројот на транзистори за се дуплира на секои 3 години.

Втор Муров закон[уреди]

Како што цената на компјутерска моќ на потрошувачите паѓа, цената за производителите да го исполнат Законот на Мур следи еден спротивен тренд: истражувањето и развојот, производството и тестирањето се трошоци кои постојано се зголемуваат со секоја нова генерација на чипови. Порастот на производните трошоци се важен сегмент за разгледување при одржување на Муровиот закон. Ова доведе до формулирање на "Втор Муров закон", а тоа е дека цената на еден ФАБ полупроводник, исто така, се зголемува експоненцијално со текот на времето. Материјалите потребни за унапредување на технологијата се изведени од природни ресурси како што е нафтата и така се погодени од цената и понудата на овие ресурси.

Последици и ограничувања[уреди]

Последователна брзина на технолошките промени[уреди]

Технолошката промена е комбинација на повеќе и подобра технологија. Една неодамнешна студија во Science (весник) покажува дека на врвот на стапката на промена на светскиот капацитет да пресмета информации беше во 1998 година, кога технолошкиот капацитет на светот да пресметува информации на компјутерите за општа намена растеше за 88% годишно.

Број на транзистори наспроти компјутерските перформанси[уреди]

Растот на еспоненцијалниот процесор транзистор предвиден од Мур не секогаш се претвара во епоненцијално поголема практична процесорска перформанса. Да го разгледаме едно навојниот систем. Според законот на Мур, димензиите на транзисторот се намалуваат за 30% секоја технолошка генерација,притоа се намалува нивната површина. Ова го намалува одложувањето и притоа ја зголемува оперативната фреквенција за приближно 40%. Конечно, за да се задржи електричното поле константо, напонот е намален за 30%, намалувајќи ја енергијата за 65% и моќта за 50%, според формулата за активна моќ = CV2f. Оттука, во секоја технолошка генерација густината на транзисторот се дуплира, колото станува 40 % побрзо , додека потрошувачката на енергија( со два пати зголемен број на транзистори) останува иста.

Во мулти-кор процесорите, повисоката густина на транзисторот не значително ја зголемува брзината на многу потрошувачки апликации кои не се паралелизирани. Има случаи каде што околу 45% зголемување на процесор транзистори води до околу 10-20% зголемување на моќта на процесирање. Видено дури и пошироко, брзината на системот е често ограничена од фактори различни од процесорот, како што се брзината на внатрешниот пропусен опсег и брзината на зачувување, и може да се судат вкупните перформанси на системот врз основа на фактори различни од брзината, како потрошувачка или електрична ефикасност.

Застареност[уреди]

Негативната импликација на Муровиот закон е застареноста, тоа значи како технологиите продолжуваат се побрзо да се "подобруваат" , овие подобрувања можат да бидат доволни за да ги направат предходните технологии застарени. Во ситуации во кои безбедноста и стабилноста на хардверот и/или дата податоците се најважни, или во кои ресурсите се ограничени, брзото застарување може да предизвика пречки при продолжување на континуирани операции.

Други формулации и слични закони[уреди]

Неколку мерки на дигиталната технологија се подобруваат во експоненцијална стапки поврзани со Законот на Мур, вклучувајќи ги големината, цената, густината и брзината на компонентите. Мур пишувал само за густина на компоненти (или транзистори) во минимална цена.

  1. Цена на хард диск складирање по единица на информации. Сличен закон (понекогаш се нарекува закон на Kryder) се одржа за цената на хард диск складирање по единица на информации. Стапката на прогресија во диск за складирање во текот на последните децении, всушност се забрза повеќе од еднаш, што се должи на употреба на кодови за поправање на грешки. Сегашната стапка на пораст на капацитетот на хард дисковите е приближно слична на стапката на зголемување на транзисторите.
  2. Пиксели по долар. Слично, Бери Хенди на Кодак Австралија ја има претставено мерката „пиксели по еден долар“, како основна мерка за вредноста на дигиталната камера, покажувајќи ја историската линеарност на овој пазар и можноста да се предвиди идниот тренд на цената на дигитален фотоапарат, како и цената на LCD и LED екрани и резолуција.
  3. Цена на пренесување на оптичка мрежа. Според поранешниот шеф на Групата за Оптичко вмрежување Gerry Butters постои уште еден сличен закон наречен Бутеров закон за фотоника, формулација која свесно го прати Муровиот Закон. Бутеровиот закон вели дека количината на податоци кои доагаат надвор од оптичките влакна се удвојува на секои девет месеци. Оттука, трошоците за пренесување на повеќе од една оптичка мрежа се намалува за половина секој девет месеци.