Moores lov fyller nå 50 år. Intel har sendt ut bløtkake i anledning det store jubileet. (Bilde: digi.no)
Anno 1965: Grunnlaget for det som senere fikk navnet Moores lov sto på trykk i Electronics i 1965 (Bilde: Intel)
Pre Intel: Gordon Moore formulerte sin berømte lov før han var med å starte Intel. (Bilde: Intel)
Jobber raskt: Når effektene av Moores lov er eksponentielle går det unan både på kostnad og kraftforbruk bare det siste tiåret. (Bilde: ORV)
Innovasjonskurve: Moores lov går ikke bare ut på å krympe, men å hente ut ytelse. Det har resultert i en rekke teknologiske gjennombrudd i prosessteknologien gjennom 50 år (Bilde: Intel)
Tidslinje: I de 50 årene som har gått siden Moore kom med sin spådom har industrien brukt eksponentialkurven som en mal for hvordan de må sikte inn utviklingen. Det har skapt det samfunnet vi har i dag. (Bilde: Intel)

Moores lov

50 år med Moores lov

Likevel mener Intel vi bare har sett begynnelsen.

I dag er det 50 år siden en av Intels grunnleggere, Gordon Moore, formulerte det som siden har klistret seg til navnet hans som Moores lov. Dette var før Intel var etablert og Moore jobbet for sjef for forskning og utvikling hos Fairchild Semiconductor. Moore var blitt bedt av tidsskriftet Electronics Magazine om å skrive en artikkel i deres 35-års utgave om hva som ville skje med halvlederkomponenter de neste ti årene.

Han hadde observert at halvlederindustrien hadde beveget seg fra enkeltransistorer i 1959 til å ha 16 komponenter på samme brikke i 1964 og at de hadde 30 i labben og planer for mer. Industrien så ut til å doble hvert år. I en på den tiden litt vill ekstrapolasjon mente Moore at industrien ville gå fra 60 til 60 000 elektroniske enheter på samme brikke over en tiårsperiode.

Det var en radikal spådom på den tiden og Moore ville vise at det lå enorme besparelser i kjølvannet av utviklingen. Selv om de hadde integrerte kretser i 1965, var de så dyre at det lønte seg å sette sammen elektronikken av enkeltkomponenter som transistorer, dioder og motstander.

Moore trodde bare han hadde pekt på en generell utvikling i overskuelig fremtid. Han visste ikke hvor rett han hadde og hvor viktig denne spådommen ble. Hvert tiende år har industrien rundt tidoblet antall elementer på brikkene.

Ikke alltid suksess: Intel: - Vi har rotet oss bort 

Gordon More
Holder koken: Selv i en alder av 86 år har Gordon Moore er klart hode. Bilde: Walden Kirsch
I 1975 oppdaterte Moore sine observasjoner og spådde at utviklingen kom til å fortsette. Klokelig nok satte han ingen dato for når utviklingen ville flate ut, og han har selv uttalt at det har overasket ham hvor seiglivet spådommen har vært.

Men det var ikke Moore som gjorde spådommen til en «lov». Det var det professor ved Cal Tech, Carver Mead som gjorde. Og det navnet satt som støpt.

Revisjon av loven

På midten av 70-tallet dabbet fortetningen litt av. Men samtidig med kretsene raskere. Det observerte Intels Dave House og han reformulerte Moores lov. I stedet for bare å si noe om komponenttallet sa den modifiserte loven at datakraften på en brikke doblet seg hver 18. måned. Siden er det denne varianten av loven som har blitt til «lov».

Påvirking

I de første par tiårene var det mer en observasjon, men etter hvert har det blitt selve fyret i industrien som alle må forholde seg til. Klarer de ikke å utvikle i henhold til loven, så faller de etter.

— Vi er naturligvis veldig stolte av både Gordon Moore og loven hans, sier innovasjonsstrateg i Intel, Steve Brown på telefon til digi.no fra California. Han har selv 30 år bak seg i selskapet som Gordon Moore og Robert Noyce etablerte i 1968. — Da vi bygget den første mikroprosessoren, 4004, i 1971 hadde den 2300 transistorer. Skulle vi bygget prosessoren i en mobiltelefon med samme teknologi ville den vært like store som en bilparkeringsplass og telefonen ville hatt en batterilevetid på under et sekund.

Innmaten i Intel 4004-prosessoren.
Innmaten i Intel 4004-prosessoren. Bilde: Intel

For fire år siden: Mikroprosessoren fyller 40 år 

Brown sier at Moore så for seg personlige datamaskiner, personlig kommunikasjon og digital kontroll med biler allerede i 1965, så det var ikke bare krymping av kretser som opptok Intel-gründeren. Han skjønte hva slags utvikling det han spådde ville utløse. Det han selv har sagt at han ikke forutså, var Internett og hva det har medført. På den annen side er det vel lite trolig at den delen av utviklingen ville vært mulig om ikke krympeloven til Moore hadde utviklet seg som han spådde.

— Det fantastiske prisfallet og reduksjonen i energiforbruk vi har vært vitne til, har endret alle aspekter i samfunnet vårt. Halvparten av de mest verdifulle selskapene i verden ville ikke eksistert og de andre hadde neppe vært så verdifulle om ikke dette hadde skjedd, sier Brown. Selv er Intel nummer 12 på denne listen.

Teknologiens grunnlov

Det er knapt noen industrier som ikke er påvirket av Moores lov. Tenk på filmer laget med datagrafikk. Da Toy Story kom for 20 år siden var det et enormt løft i teknologibruk og penger. I dag bruker 90 prosent av alle de store Hollywood-produksjonene datagrafikk, og det er billig. Nettskyen har tatt av for alvor. Det ville den ikke gjort uten fallet i pris og energiforbruk på transistornivå. Helsevesenet og all slags industri endres raskere enn noen gang som følge av denne utviklingen hvor Moores lov er selve ryggraden.

Vi endre alt

Steve Brown er innovasjonsstrateg i Intel.
Steve Brown er innovasjonsstrateg i Intel. Bilde: Walden Kirsch
Brown tror Moores lov har mer relevans de neste 10 årene enn de første 50. Den eksponentielle utviklingskurven vil muliggjøre fantastiske nye innovasjoner og det er de unge født etter tidlig 80-tall (Millennials) som kommer til å stå for. Vi vil i mye større grad enn noen gang kunne utstyre det aller meste i omgivelsene våre med datakraft.

— Alt fra klær til spisebord og brødristere vil bli intelligente. Men det krever også en utvikling av sikkerhet. Det er ikke så farlig om brødristeren får et virus, men gjør vi ikke noe, så blir vi sårbare, sier Brown.

Han ser også for seg utviklingen i medisin som et av de stor gjennombruddene for massiv datakraft. Vi vil få presisjonsmedisin basert på individuelle gener som vil gi oss bedre helse og ikke minst lavere kostnader i helsevesenet. Vi vil oppleve at roboter vil bli en del av samfunnet rundt oss og gi oss et nytt nivå i tjenester og velferd.

Krympe videre

—  Skal vi komme videre, må vi sørge for at Moores lov fortsetter. Vi har alltid prøve å se ti år fremover og vi ser at vi skal klare å fortsette et tiår til. Hva som kommer etter det er vanskelig å spå i dag, men det å krympe må jo stoppe opp på grunn av fysikken en eller annen gang. Det vi kan si er at vi skal klare trinnet etter dette, som er 10 nm. De neste som er 7 nm og 5 nm er på forskningsstadiet. Husk at Intel 4004 var laget med 10 mikrometer. Den gangen var det en sensasjon at vi laget noe som var en tiendedel av et menneskelig hår. Neste generasjons struktur vil være 10 nanometer og det er en tusendedel av strukturen fra den gangen, sier Intel-fellow Mark Bohr.

Det å krympe kretsene annethvert år vil måtte møte en grense. Strukturene må bestå av et minimum antall atomer. Men det er muligheter i høydeaksen. I dag legges transistorene ut i et plan, men ved å legge dem i lag oppå hverandre kan fortettingen fortsette. Og man vil sikkert finne på andre triks også, tror Bohr.

På et eller annet tidspunkt er det kanskje på tide at silisium og transistoren slipper til helt nye ideer. Vi har lenge snakket om optisk databehandling og databehandling basert på kvantefysikk. Nye materialer som grafén eller kanskje noen vi ikke kjenner ennå, som fremtidens nanoteknologer vil stå for, vil endre spillereglene. Det kan like godt gjøre at Moores lov må revideres til å åpne for raskere utvikling enn at den sakker etter. Moore selv har vært inne på de tankene.

Til toppen