Technologisch principe / empirische observatie

Wet van Moore

Moore's Law

De wet van Moore is het best te begrijpen als een historisch krachtige observatie uit de industrie: chipdichtheid bleef zich in exponentieel tempo verbeteren, maar de regel is een trend en doelstelling, geen belofte van de natuur.

Populariteit

Nut

Aliassen

Wet van Moore / observatie van Moore / schaling van transistordichtheid

Domeinen

Halfgeleiderindustrie, geintegreerde schakelingen, computerhardware, elektronica, technologieprognoses

Definitie

De wet van Moore is de observatie dat het aantal transistors of componenten op een geintegreerde schakeling zich meestal verdubbelt over een regelmatig tijdsinterval, terwijl de kosten per component niet evenredig meestijgen. De gangbare moderne versie zegt ruwweg "een verdubbeling om de twee jaar", maar Moores oorspronkelijke voorspelling uit 1965 ging uit van een jaarlijkse verdubbeling gedurende ongeveer tien jaar.

Kernidee

Computerhardware verbetert snel omdat ingenieurs steeds meer componenten in geintegreerde schakelingen blijven passen tegen lagere kosten per functie.
Het is geen natuurkundige wet; het is een empirische trend en een industrieel doel.
De oude regel doet er nog steeds toe: betere dichtheid, lagere kosten en hogere prestaties werden de maatstaf voor vooruitgang in halfgeleiders.

Hoe het werkt

Moore bestudeerde vroege gegevens over geintegreerde schakelingen en merkte op dat de componentdichtheid snel toenam.
In 1965 voorspelde hij dat het aantal componenten per chip ongeveer tien jaar lang jaarlijks kon blijven verdubbelen.
In 1975 herzag hij het vooruitkijkende tempo naar ongeveer eens in de twee jaar.
De halfgeleiderindustrie ging deze trend vervolgens behandelen als ontwerp- en productiedoel, wat vooruitgang stimuleerde in lithografie, wafergrootte, procestechnologie, schakelingontwerp, packaging en materialen.

Praktijkvoorbeeld

Een productplanner kan de wet van Moore gebruiken als ruwe verwachting dat toekomstige chips meer rekenkracht, geheugencapaciteit of energie-efficientie zullen bieden voor vergelijkbare kosten.
Voorbeeld: een softwarebedrijf dat een product voor over vijf jaar plant, kan verwachten dat gewone consumentenapparaten taken aankunnen die vandaag duur of onpraktisch zijn, terwijl het nog steeds echte hardware-roadmaps controleert in plaats van blind op de "wet" te vertrouwen.

Bekend voorbeeld

Voorbeeld: het aantal transistors in microprocessors groeide van kleine vroege chips in de jaren 1970 naar miljarden transistors in de jaren 2010; het Computer History Museum merkt op dat de grootste microprocessors hun transistoraantal van 1971 tot 2010 ongeveer elke twee jaar verdubbelden.
Waarom dit bij deze regel past: het laat de langetermijngroei zien in de dichtheid van geintegreerde schakelingen die door de wet van Moore wordt beschreven.

Toepassingen / situaties waarin dit speelt

Analyse van langetermijntrends in halfgeleiders
Planning van hardware-roadmaps
Uitleggen waarom computers kleiner, goedkoper en krachtiger werden
Historische groei in verwerkingskracht, geheugen en digitale elektronica begrijpen
Bespreken waarom verwachtingen van software meegroeiden met hardwarecapaciteit

Wanneer niet gebruiken of veelvoorkomend misbruik

Behandel het niet als een gegarandeerde natuurkundige wet.
Ga er niet van uit dat alle prestaties elke twee jaar verdubbelen; transistoraantal, prestaties, kosten en energie-efficientie hangen samen maar zijn niet identiek.
Verwar de oorspronkelijke uitspraak uit 1965 niet met de latere versie van twee jaar.
Wees voorzichtig met de versie van "18 maanden": die wordt vaak herhaald, maar het is niet Moores oorspronkelijke formulering uit 1965.
Gebruik het niet als een precieze voorspelling voor moderne chips zonder actuele halfgeleider-roadmaps, productiegrenzen en packagingbenaderingen te controleren.

Oorsprong

Ontwikkeld door: Gordon E. Moore
Jaar van ontstaan: 1965 voor het gepubliceerde artikel; een eerder verwant intern Fairchild-paper werd in 1964 geschreven.
Land / context van oorsprong: Verenigde Staten; Fairchild Semiconductor en de vroege industrie van geintegreerde schakelingen. Moore was in die tijd Director of R&D bij Fairchild Semiconductor.
Opmerking over de naam: de term "Moore's Law" werd later toegeschreven aan Carver Mead, volgens het Computer History Museum.

Korte praktische les

De wet van Moore is het best te begrijpen als een historisch krachtige observatie uit de industrie: chipdichtheid bleef zich in exponentieel tempo verbeteren, maar de regel is een trend en doelstelling, geen belofte van de natuur.