Im Dezember 1964 machte Gordon Moore, damals Direktor bei Fairchild Semiconductors, eine scheinbar beiläufige Beobachtung, die für mehr als ein halbes Jahrhundert zur treibenden Kraft der Halbleiterindustrie werden sollte. Im Gespräch mit einer Fachgesellschaft sagte Moore voraus, dass sich die Anzahl der Transistoren in integrierten Schaltkreisen jedes Jahr verdoppeln würde. Diese Prognose, die später als „Moores Gesetz“ bezeichnet wurde, basierte nicht auf strengen wissenschaftlichen Grundsätzen, sondern auf beobachteten Wirtschafts- und Branchentrends – ein wichtiges Detail, das oft übersehen wird.
Der Aufstieg des Mikrochips
Damals waren Computer raumgroße Ungetüme und integrierte Schaltkreise (Mikrochips) steckten noch in den Kinderschuhen. Der Siliziumtransistor war erst ein Jahrzehnt zuvor erfunden worden und die ersten rudimentären integrierten Schaltkreise waren gerade dabei, sich zu entwickeln. Moore bemerkte ein klares Muster: Die Anzahl der Transistoren verdoppelte sich rasch, von 16 im Jahr 1961 auf 120 im Jahr 1964.
Dieses exponentielle Wachstum war kein Zufall. Bei Moores Vorhersage ging es nicht nur darum, was passieren könnte ; Es war eine sich selbst erfüllende Prophezeiung. Indem er diese Erwartung formulierte, spornte er die Branche zu unermüdlichen Innovationen an, um diese zu erfüllen. 1965 präzisierte er die Idee in einem Leitartikel für das Magazin Electronics weiter und prognostizierte kühn 65.000 Komponenten auf einem einzigen Chip – eine für die damalige Zeit erstaunliche Zahl. Heutzutage enthalten Chips Billionen Transistoren.
Von der Vorhersage zum Industriestandard
Moore war 1968 Mitbegründer von Intel und sein „Gesetz“ verwandelte sich von einer Vorhersage in ein zentrales Geschäftsziel. Das Tempo wurde später im Jahr 1975 auf eine Verdoppelung alle zwei Jahre angepasst, eine nachhaltigere Rate, die dennoch jahrzehntelange Innovationen vorangetrieben hat. Dieser unaufhörliche Drang zur Miniaturisierung ist die Grundlage fast aller modernen Elektronik, von Smartphones bis hin zu Supercomputern.
Die Grenzen des Wachstums
Jahrelang prognostizierten Experten, dass das Mooresche Gesetz an seine Grenzen stoßen würde, doch es blieb dank ausgeklügelter technischer Lösungen bestehen. Wie Moore selbst im Jahr 2016 feststellte: „Es scheint immer eine unüberwindbare Barriere auf der Straße zu geben, aber je näher wir ihr kommen, desto mehr finden die Leute Lösungen.“ Doch schließlich griff die physische Realität ein.
Das „Gesetz“ geriet etwa 2016 ins Wanken, als Intel Schwierigkeiten hatte, die Transistorgröße innerhalb des vorhergesagten Zeitrahmens von 14 auf 10 Nanometer zu verkleinern. Dieser Zusammenbruch war kein Versagen der Innovation, sondern eine Folge grundlegender Physik. Wenn Transistoren schrumpfen, werden Quanteneffekte wie Quantentunneln unvermeidlich, was dazu führt, dass Elektronen zwischen Transistoren austreten und die Funktionalität beeinträchtigen.
Das Mooresche Gesetz ist in seiner ursprünglichen Form nicht mehr gültig. Während die Branche weiterhin Grenzen überschreitet, ist das exponentielle Wachstum der Vergangenheit nicht nachhaltig. Die Ära der Verdoppelung der Transistordichte alle zwei Jahre ist vorbei, da die Gesetze der Physik echte Grenzen für die Größe setzen, die wir erreichen können.
