Wer braucht schon schnellere Computer?

Im Anschluss an das Moore'sche Gesetz annehmen Chiphersteller, dass Rechenleistung wird alle zwei Jahre verdoppelt – was passiert, wenn das unmöglich wird?

Vor fünfzig Jahren beschrieben Gordon Moore, Mitbegründer des Chip-Herstellers Intel eine Regelmäßigkeit, was, die er beobachtet hatte, die ihn eines Tages ein bekannter Name machen würde. Was hatte er bemerkt, das war die Anzahl der Transistoren, die auf einer bestimmten Fläche des Silikons verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre ausgerüstet werden konnte. Und da Transistordichte mit Rechenleistung korreliert, das bedeutete, dass Rechenleistung alle zwei Jahre verdoppelt. So entstand das Moore'sche Gesetz.

Am Anfang geschätzt nur wenige außerhalb der Computerindustrie die Bedeutung dieses. Menschheit, es stellt sich heraus, ist nicht gut zu verstehen, die Macht der Verdopplung – bis es zu spät ist. Denken Sie daran die Fabel über den Kaiser und der Mann, der Schach erfunden. Gefragt, um seine Belohnung zu nennen, beantragt der Erfinder, ein Getreide oder Reis auf dem ersten Platz des Vorstands, zwei auf die zweite, vier auf der dritten und so weiter platziert werden. Der Kaiser stimmt ohne weiteres, nicht erkennen, dass, wenn man der Haufen Reis erforderlich wäre größer als der Mount Everest den 64. Platz.

Wenn Sie die Metapher auf Rechenleistung anwenden, dann sind wir auf dem 25. Platz des Vorstands – was erklärt, warum Ihr Smartphone verfügt über mehr Rechenleistung als auch die großen Mainframe-Computern von anno dazumal. Es erklärt auch, warum einige Schriftsteller (diese Kolumnist inbegriffen) haben oft recycelt zuversichtlich Mantra: Wenn alle Ihr Problem erfordert für seine Lösung mehr Rechenleistung ist macht, dann halte es gelöst – nicht morgen, vielleicht, aber in ein paar Jahren am meisten. Moores Gesetz kümmern sich um sie.

Und in der Tat hat es bis jetzt. Die Halbleiter-Industrie weiterhin mehr und mehr Transistoren in kleinere Bereiche Sachen. Aber drohend über diese fantastische Fortschritte es war immer ein Schatten in der Form von den Gesetzen der Physik. Wie die Komponenten auf Prozessor Chips haben kleinere und wurden zur Erhöhung der Besatzdichte, verpackt und Elektronen schneller und schneller durch Silizium-Schaltungen zu bewegen, die kleineren haben musste und kleiner, die Chips zu heiß. Und sie verbraucht zu viel Strom. Im Moment Schaltung Features auf fortschrittliche Mikroprozessoren sind ca. 14 Nanometer (Milliardstel Meter) über, und es ist denkbar, dass die Industrie könnte sie bis auf 2 bis 3 Nanometer bekommen. Aber zu diesem Zeitpunkt wir wirklich wird eine Wand, weil dann Quanten, die Effekte in diesem kick werden machen die Geräte chronisch unzuverlässig. Moores Gesetz wird nicht mehr gelten.

Wir wussten, dass die Mauer kam, natürlich, aber die meisten Menschen nicht darüber sorgen, weil sie, wir würden einen anderen Prozessor-Technologie, die uns ermöglichen würde angenommen, mürrischen Anleihen von Silizium Rutschen finden. Jedoch keine solche Wundermittel hat sich verflüchtigt. So sind warum senior Halbleiter Führungskräfte nicht Schlange, um sich aus Wolkenkratzern werfen? Schließlich laufen sie Unternehmen, die im Thrall zu Wall Street unersättlichen Appetit für das Wachstum sind.

Die Antwort von einem tollen Artikel von M Mitchell Waldrop in dieser Woche Natur vorgeschlagen ist, dass die Industrie Staats-und Regierungschefs beschlossen haben, das Problem zu umgehen. (Es ist ein bisschen wie die alten Witz über wie viele Microsoft-Ingenieure, die es braucht, um eine Glühbirne auszuwechseln. Die Antwort ist keines: Microsoft lediglich Dunkelheit als neuer Standard definiert.) Also-der Branchenführer muse – vielleicht nicht raw-Verarbeitung macht alles, was, die es durchgedreht ist um zu sein. Immerhin werden die Computer verwenden die meisten Menschen in Zukunft Smartphones, nicht klobig Desktop-Rechnern. Wenn sie rohe Rechenleistung wollen, können sie wenden sich an Cloud computing Amazons "elastic Cloud", wie die vorgesehenen EC2 oder Microsofts Azure-Plattform. Aber für normale Menschen, die Rechenleistung, die was zählt ist, dass ihre Smartphone-apps, GPS, Kameras und Web-Browsern laufen musste. Und die Dinge sie Sorge etwa sind Wärme, Akkulaufzeit, Portabilität, Größe, Gewicht und natürlich Kosten.

Wenn je ein Schalter verdient diesen Much‑abused Begriff "Paradigmenwechsel", das ist es. Und Waldrop liefert Hinweise darauf, dass es in der Tat im Gange ist. Es stellt sich heraus, dass "seit den 1990er Jahren die Halbleiterindustrie hat freigegeben einen Forschung-Fahrplan alle zwei Jahre um zu koordinieren, was seinen Hunderten von Herstellern und Lieferanten tun, um Schritt mit [Moore] Gesetz zu halten – eine Strategie, die manchmal genannt mehr Moore." Aber das war zu Geschichte geworden, sagt er. Industrie-Fahrplans für den nächsten Monat veröffentlicht werden werden Forschung und Entwicklung Plan, die zum ersten Mal überhaupt, nicht beruhen auf Moores Gesetz, sondern auf Anwendungen, die Menschen tatsächlich nutzen betrachten und versuchen zu folgern, welche Arten von Prozessoren benötigt werden, um sie auszuführen. Es ist sinnvoll, natürlich. Aber es ist auch das Ende einer Ära.