У грудні 1964 року Гордон Мур, тодішній директор Fairchild Semiconductors, зробив, здавалося б, випадкове спостереження, яке буде рухати напівпровідникову промисловість більше ніж на півстоліття. Звертаючись до професійної спільноти, Мур передбачив, що кількість транзисторів на інтегральних схемах буде подвоюватися щороку. Цей прогноз, пізніше названий «законом Мура», ґрунтувався не на строгому науковому принципі, а скоріше на спостережуваних економічних і галузевих тенденціях — ключовій деталі, яку часто не помічають.
Розквіт мікрочіпа
У той час комп’ютери були величезними машинами, які займали цілі кімнати, а інтегральні схеми (мікросхеми) були в зародковому стані. Кремнієвий транзистор був винайдений лише десять років тому, а перші примітивні інтегральні схеми тільки почали з’являтися. Мур помітив чітку закономірність: кількість транзисторів швидко подвоювалася, з 16 у 1961 році до 120 у 1964 році.
Таке експоненціальне зростання не було випадковим. Прогноз Мура стосувався не лише того, що може статися; це було пророцтво, що самореалізується. Встановивши це очікування, він спонукав галузь невпинно впроваджувати інновації, щоб відповідати їм. У 1965 році він ще більше підтвердив цю ідею в редакційній статті для журналу Electronics, сміливо передбачивши 65 000 компонентів на одному чіпі — приголомшливе число для епохи. Сьогодні мікросхеми містять трильйони транзисторів.
Від прогнозу до галузевого стандарту
Мур заснував Intel у 1968 році, і його «закон» розвинувся від передбачення до основної бізнес-цілі. Згодом у 1975 році показник було переглянуто до подвоєння кожні два роки, що було більш стійким показником, який, тим не менш, стимулював десятиліття інновацій. Ця невпинна гонка за мініатюризацією є основою майже всієї сучасної електроніки, від смартфонів до суперкомп’ютерів.
Обмеження зростання
Протягом багатьох років експерти передбачали, що закон Мура досягне своїх меж, але його вдалося зберегти завдяки геніальним інженерним рішенням. Як зазначив сам Мур у 2016 році: «Попереду завжди здається непереборний бар’єр, але коли люди наближаються до нього, люди знаходять рішення». Однак фізична реальність рано чи пізно втрутилася.
Закон почав порушуватись приблизно в 2016 році, коли Intel виявила труднощі зменшити розміри транзисторів з 14 до 10 нанометрів у передбачені терміни. Цей збій стався не через відсутність інновацій, а через фундаментальну фізику. Оскільки транзистори стають меншими, квантові ефекти, такі як квантове тунелювання, стають неминучими, що спричиняє витік електронів між транзисторами та погіршує функціональність.
Закон Мура в його початковій формі більше не діє. Хоча галузь продовжує розширювати кордони, експоненціальне зростання минулого є нестійким. Епоха подвоєння щільності транзисторів кожні два роки завершилася, оскільки закони фізики накладають реальні обмеження на те, наскільки маленькі ми можемо виготовляти пристрої.
