Vídeo: Lei de Moore; como ela revolucionou a tecnologia nos últimos 50 anos (Novembro 2024)
Esse conceito tem sido um dos principais impulsionadores em nosso mundo tecnológico, à medida que passamos de circuitos integrados que continham menos de 50 transistores e resistores há 50 anos até os chips de hoje, onde os novos chips Intel "Broadwell" de núcleo duplo de núcleo duplo para laptops têm 1, 9 bilhões de transistores e o chip Xeon de ponta possui 4, 3 bilhões de transistores. Vimos um progresso incrível, e isso nos levou a ter telefones celulares com o poder equivalente dos supercomputadores não muito tempo atrás.
Intitulado "Colocando mais componentes em circuitos integrados", o artigo original de Moore apareceu na edição de 35 anos da Electronics Magazine , de 19 de abril de 1965. (Uma reimpressão está disponível aqui.) No artigo, Moore observou que "a complexidade do componente mínimo os custos aumentaram cerca de dois por ano ", o que significa que o número de transistores por chip estava dobrando a cada ano. Havia até um gráfico mostrando como isso se estenderia pelos próximos 10 anos.
Para descobrir isso, Moore diz que voltou ao desenvolvimento dos circuitos integrados planares iniciais em 1959 e plotou o número de componentes em um chip nos quatro anos seguintes em papel semi-log. Ele notou que "Aha, está dobrando a cada ano." (Moore contou a história várias vezes, inclusive em uma entrevista de 1997 comigo para a PC Magazine e uma entrevista recente com a Intel.)
Uma próxima biografia de Moore sugere que ele estava realmente pensando em linhas semelhantes dois anos antes, quando escreveu um artigo anterior, mas foi o artigo sobre eletrônica que introduziu o conceito de duplicação regular de componentes.
No artigo, Moore previu que, em 1975, "o número de componentes por circuito integrado a um custo mínimo (seria) seria de 65.000" - um grande aumento, mas que se mostrou muito próximo do que os engenheiros realmente alcançaram.
Na época do artigo original, Moore estava executando P&D na Fairchild Semiconductor, onde ele era um dos co-fundadores. Ele e Robert Noyce deixaram a Fairchild para formar a Intel em 1968, e a empresa foi praticamente definida pelo seu compromisso de continuar a duplicar a densidade de transistores regularmente.
A frase "Lei de Moore" foi cunhada pelo professor de Caltech, Carver Mead, cerca de 10 anos após a publicação do artigo, e permaneceu, mesmo que o próprio Moore tenha resistido ao termo por anos.
Em 1975, Moore atualizou sua projeção para o dobro a cada dois anos e, durante a maior parte dos anos seguintes, vimos fabricantes de chips tentando atingir essa projeção. Por anos, a Intel estava introduzindo novos nós de processador em uma programação regular de dois anos com sua cadência "tick-tock" e, embora os nós mais recentes de 14nm e 16nm estejam um pouco atrasados, o conceito continua a impulsionar a indústria de chips. Entre essas empresas estão a Intel, as fundições de semicondutores que fabricam chips para outras empresas (como Globalfoundries, Samsung e TSMC) e os vários fabricantes de memória (embora os fabricantes de flash NAND tenham recentemente mudado de tentar obter chips planares mais densos para o 3D NAND salgadinhos).
É importante observar que a Lei de Moore não é uma lei física - em vez disso, é mais uma previsão de quão rápido o setor se moverá; e uma meta que a indústria tenta atingir, gastando bilhões de dólares em pesquisa, design e fabricação de chips novos e cada vez mais complexos.
Por quanto tempo a Lei de Moore continuará? Ninguém realmente sabe. O atual CEO da Intel, Brian Krzanich, disse que "nosso trabalho é manter o máximo de tempo possível". Ao longo do caminho, os fabricantes de chips desenvolveram novos materiais e estruturas (como gate de alto k / metal e silício tensionado) e novas estruturas como FinFETs ou, como a Intel chama, tecnologia Tri-Gate. Nesse ponto, toda a fabricação lógica de 14nm e 16nm usa essas ferramentas junto com a litografia óptica com vários padrões - em resumo, ficou mais difícil e mais caro, mas a Lei de Moore continua.
Recentemente, a Intel e empresas como Samsung e TSMC começaram a investir na fabricação de 10 nm e provavelmente começaremos a ver os primeiros produtos de 10 nm em 2017, aproximadamente. A Intel disse que acredita que a fabricação de 7nm não aconteceria apenas, mas continuaria mostrando uma queda no custo por transistor, e a maioria das pessoas com quem conversei está convencida de que a fabricação de 5nm seguirá, embora não esteja claro quanto esses novos nós custariam ou se uma cadência de dois anos ainda seria possível ou eficiente. Para avançar, nos próximos anos, provavelmente precisaremos usar novos materiais, como o silício-germânio ou o que é chamado de compostos III-V; novas estruturas, como a tecnologia gate-all-around ou nanofios; e novas ferramentas de litografia, como as ferramentas de ultravioleta extremo (EUV).
Como Moore disse na entrevista mais recente: "Em 1965, e quando atualizei minha observação em 1975, não previ quando essa tendência iria terminar. É uma coisa boa, porque tenho certeza que ficaria surpreso. A indústria tem sido fenomenalmente criativa ao continuar aumentando a complexidade dos chips.É difícil acreditar - pelo menos é difícil para mim acreditar - que agora falamos em bilhões de transistores em um chip em vez de 10s, centenas ou milhares.
"É uma tecnologia muito mais aberta do que eu pensaria em 1965 ou 1975. E ainda não é óbvio quando chegará ao fim".
A Lei de Moore impulsionou o setor de tecnologia nos últimos 50 anos, permitindo as incríveis mudanças nos eletrônicos e tecnologias relacionadas que vimos nesse período, de PCs a smartphones, comunicações e TVs digitais. É difícil prever que coisas novas trará no futuro.
