V prosinci 1964 Gordon Moore, tehdejší ředitel Fairchild Semiconductors, učinil zdánlivě náhodné pozorování, které by řídilo polovodičový průmysl na více než půl století. V rozhovoru s odbornou komunitou Moore předpověděl, že počet tranzistorů na integrovaných obvodech se každý rok zdvojnásobí. Tato předpověď, později nazvaná „Mooreův zákon“, nebyla založena na striktním vědeckém principu, ale spíše na pozorovaných ekonomických a průmyslových trendech – což je klíčový detail, který je často přehlížen.
Vzestup mikročipu
Počítače byly v té době obrovské stroje, které zabíraly celé místnosti a integrované obvody (mikročipy) byly v plenkách. Křemíkový tranzistor byl vynalezen teprve před deseti lety a první primitivní integrované obvody se teprve začínaly objevovat. Moore si všiml jasného vzorce: počet tranzistorů se rychle zdvojnásobil, ze 16 v roce 1961 na 120 v roce 1964.
Tento exponenciální růst nebyl náhodný. Mooreova předpověď nebyla jen o tom, co se může stát; bylo to sebenaplňující se proroctví. Stanovením tohoto očekávání podnítil průmysl k neúnavným inovacím, aby je splnil. V roce 1965 tuto myšlenku dále upevnil v úvodníku pro časopis Electronics a směle předpověděl 65 000 součástek na jediném čipu – na tehdejší dobu ohromující číslo. Dnes čipy obsahují biliony tranzistorů.
Od prognózy k průmyslovému standardu
Moore založil Intel v roce 1968 a jeho „zákon“ se vyvinul z předpovědi na hlavní obchodní cíl. Sazba byla později revidována na dvojnásobek každé dva roky v roce 1975, což byla udržitelnější míra, která nicméně podporovala desetiletí inovací. Tento neúnavný závod v miniaturizaci je základem téměř veškeré moderní elektroniky, od chytrých telefonů po superpočítače.
Limity růstu
Odborníci léta předpovídali, že Moorův zákon dosáhne svých limitů, ale byl zachován díky důmyslným inženýrským řešením. Jak sám Moore v roce 2016 poznamenal: „Vždy se zdá, že je před námi nepřekonatelná bariéra, ale když se k ní lidé blíží, lidé nacházejí řešení.“ Fyzická realita však dříve nebo později zasáhla.
Zákon začal váhat kolem roku 2016, kdy Intel zjistil, že je obtížné snížit velikost tranzistorů ze 14 na 10 nanometrů v plánovaném časovém rámci. Toto selhání nebylo důsledkem nedostatku inovací, ale důsledkem fundamentální fyziky. Jak se tranzistory zmenšují, kvantové efekty, jako je kvantové tunelování, se stávají nevyhnutelnými, což způsobuje únik elektronů mezi tranzistory a zhoršuje funkčnost.
Moorův zákon ve své původní podobě již není životaschopný. Zatímco průmysl nadále posouvá hranice, exponenciální růst minulosti je neudržitelný. Éra zdvojnásobování hustoty tranzistorů každé dva roky skončila, protože fyzikální zákony kladou skutečné limity na to, jak malá zařízení můžeme vyrábět.
