무어의 법칙은 인텔의 창시자 중 한 명인 고든 무어가 창립한 것이다.
무어). 가격은 변하지 않고 집적 회로에 들어갈 수 있는 트랜지스터 수는 18 개월마다 두 배로 늘어나고 성능도 두 배로 늘어난다는 내용이다. 즉, 1 달러당 살 수 있는 컴퓨터 성능은 18 개월마다 두 배 이상 증가한다는 것이다. 이 법칙은 정보기술 진보의 속도를 드러낸다.
이러한 추세는 반세기 이상 지속되었지만 무어의 법칙은 여전히 물리나 자연의 법칙이 아니라 관찰이나 추측으로 여겨져야 한다. 이 법칙이 적어도 20 15 또는 2020 년 [1] 까지 지속될 것으로 예측한다. 그러나 20 10 년 국제 반도체 기술 발전 로드맵의 업데이트 성장은 20 13 년 말에 둔화되었으며 트랜지스터 수 밀도는 다음 기간 동안 3 년마다 두 배가 될 것으로 예상됩니다. [1]
1 무어의 법칙 개요
1965 4 월 19 일 전자잡지 (전자
Magazine) 은 1 14 페이지에 무어 (당시 비행조 반도체 회사의 엔지니어) 가 쓴 문장 한 편을 게재해 반도체 칩에 통합된 트랜지스터와 저항의 수가 매년 두 배로 증가할 것으로 문장 예측했다.
1975 년 무어는 IEEE 전자부품 국제회의에서 논문을 발표했고, 당시 실정에 따라 무어의 법칙을 개정해' 매년 두 배' 를' 2 년마다 두 배' 로 바꿨고, 현재 유행하는 주장은' 매1'이다 하지만 1997 년 9 월 무어는 인터뷰에서 "18 개월마다 두 배로 늘린다" 고 말한 적이 없으며, SEMATECH 로드맵은 24 개월의 주기를 따른다.
일반적으로, 같은 면적의 결정원 아래에서 같은 규격의 IC 를 생산한다면, 공예기술이 발전함에 따라 IC 의 생산량은 매년 반 배로 증가할 수 있다. 즉, 1 년 반마다 비용을 50% 낮출 수 있고, 매년 평균 30% 이상 낮출 수 있다는 것이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 무어의 법칙으로 볼 때, IC 기술은 일 년에 한 번씩 진보한다.
무어의 법칙은 반도체 기술의 진보를 평가하는 간단한 경험의 법칙이다. 장기적으로 IC 제조 기술은 직선적으로 추진되어 IC 제품의 비용 절감, 성능 향상, 기능 향상에 큰 의미가 있습니다.
1998 년 장충모 타이완 반도체 매뉴팩처링 회장은 무어의 법칙이 지난 30 년 동안 상당히 효과적이며 향후 10 년에서 15 년까지 여전히 적용되어야 한다고 말했다.
하지만 최근 한 연구에 따르면' 무어의 법칙' 시대는 퇴출될 것으로 나타났다. 연구와 실험실의 비용 수요가 매우 높기 때문에 재력 투자 칩 공장의 창설과 유지 관리가 있는 기업은 거의 없다. 그리고 공예가 반도체의 물리적 한계에 점점 가까워지고 있어 다시 축소하기가 어렵다.
고순실리콘의 독특성으로 인해 통합도가 높을수록 트랜지스터가 더 싸기 때문에 무어의 법칙의 경제적 이득이 된다. 1960 년대 초에는 트랜지스터 한 개의 가격이 약 65,438+00 달러였지만 트랜지스터가 점점 작아지면서 한 머리카락에 65,438+0,000 개의 트랜지스터를 설치할 수 있게 되면 트랜지스터당 가격은 천분의 1 센트에 불과했다. 관련 통계에 따르면, 654.38+ 백만 곱셈 가격에 따르면 IBM704 컴퓨터는 85 센트, IBM709 는 654.38+07 센트, IBM 은 60 년대 중반에 50 억 달러를 들여 개발한 IBM360 시스템 컴퓨터는 3.0 센트로 바뀌었다. 무어의 법칙의 정의는 다음 세 가지 버전으로 요약 될 수 있습니다.
집적 회로 칩의 집적 회로 수는 18 개월마다 두 배로 늘어납니다.
마이크로프로세서의 성능은 18 개월마다 두 배로 늘어나거나 가격이 절반으로 떨어집니다.
1 원에 살 수 있는 컴퓨터 성능은 18 개월마다 두 배로 늘어납니다.
위의 진술 중 첫 번째 주장이 가장 흔하고, 두 번째와 세 번째 주장은 모두 가격 요소를 다루고 있으며, 그 본질은 같다. 세 가지 주장은 각각 천추이지만 한 가지는 동일하다는 것이다. 즉' 두 배' 주기는 18 개월이라는 것이다. 집적 회로 칩에 통합된' 회로 수' 가' 전체 성능' 인지 아니면' 1 원에 살 수 있는 성능' 인지에 대해서는 인견을 참조하십시오. [2]
2 배경 편집 발견
일찍이 1959 년 미국의 유명 반도체 제조업체인 Fairchild 는 먼저 평면 트랜지스터를 출시한 후 196 1 년에 평면 집적 회로를 출시했다. 이 평면 제조 공정은 소위' 리소그래피' 기술을 사용하여 다이오드, 트라이오드, 저항기, 콘덴서와 같은 광택 실리콘 칩에 반도체 회로의 구성요소를 형성합니다.
리소그래피의 정확도가 계속 높아지면 컴포넌트의 밀도도 그에 따라 높아져 발전 잠재력이 크다. 따라서 평면 기술은' 반도체 전체의 산업 유대' 로 여겨지며 무어의 법칙의 기술적 토대이다.
65438-0965 년, 당시 비조 반도체 회사 R&D 연구실 주임이었던 무어는' 전자' 잡지 35 주년 특별호에' 집적 회로를 더 많은 구성 요소로 가득 채우라' 라는 관찰 평론 보고서를 작성하라는 초청을 받았다. 무어가 데이터를 그리기 시작했을 때, 그는 새로운 칩마다 전임자의 약 두 배의 용량이 포함되어 있으며, 각 칩은 이전 칩이 생산된 후 18-24 개월 이내에 생산된다는 놀라운 추세를 발견했습니다.
만약 이런 추세가 계속된다면, 계산 능력은 시간이 지남에 따라 기하급수적으로 증가할 것이다. 무어의 관찰 데이터는 나중에 무어의 법칙이 되어 지금까지의 추세를 묘사하며 여전히 매우 정확하다.
또한 이는 메모리 칩에 대한 설명뿐만 아니라 프로세서 기능 및 디스크 드라이브 스토리지 기능의 발전을 정확하게 설명하는 데도 적용된다는 사실을 알게 되었습니다. 이 법칙은 이미 많은 업계 실적 예측의 기초가 되었다. 26 년 동안 칩의 트랜지스터 수가 3200 배 이상 증가하여 197 1 첫 번째 4004 중 2300 개에서 펜티엄 II 프로세서 중 750 만 개로 늘어났다.
3 문자 편집기 발견
고든 무어 (고든
무어, 1929-): 인텔 창립자 중 한 명입니다.
10 월 3 일 고든 무어는 캘리포니아 샌프란시스코의 페스트카디노에서 태어났다. 우리 아버지는 학교에 잘 가지 않으셨다. 17 살 때 가족을 부양하고 가정을 꾸리기 시작했다.
고든 무어
샤오관, 어머니는 중학교를 졸업하셨다. 고등학교를 졸업한 후 그는 캘리포니아 버클리의 유명한 화학과에 입학하여 그의 소년 시절의 꿈을 이루었다.
1950 년 무어는 학사 학위를 받았고, 이후 그는 계속 깊이 공부하고 1954 년에 물리 화학 박사 학위를 받았다.
1965 년에 무어의 법칙이 제기되었습니다.
또 다른 설법
무어의 법칙은 고든 무어 (Gordon Moore) 이지만
무어), 하지만 무어의 법칙은 무어가 아니라 캘리포니아 공대의 카프 미드 교수였습니다.
미드는 처음으로 무어의 법칙에 주의를 기울인 사람이었고, 무어의 법칙은 트랜지스터 등 제품 생산량이 증가하면 가격이 하락할 것이라고 주장했다. 미드는 주어진 가격에 컴퓨터 처리 능력이 2 년마다 두 배로 증가하면 같은 기간 해당 가격에 있는 컴퓨터 처리 장비의 가격이 절반으로 떨어질 것이라고 지적했다.
4 법률 검증 편집자
범용 인증
1975 년, 새로운 전하 프런트 엔드 장치 메모리 칩에는 1965 의 예측과 일치하는 약 65,000 개의 구성 요소가 있습니다. 인텔이 발표한 통계에 따르면 단일 칩의 트랜지스터 수가 4004 프로세서의 19765438+2300 에서 1997 로 증가했습니다.
2008 년 펜티엄 II 프로세서는 750 만 개, 26 년에는 3200 배 증가했다. "2 년마다 두 배" 예측에 따르면, 이 26 년은 13 배 주기를 포함해야 하며, 각 주기 이후 칩에 통합된 요소 수는 2n 배 (0≤n≤ 12) 증가해야 하므로/
요소 유효성 검사
무어의 법칙
개인용 컴퓨터 (PC) 의 세 가지 주요 요소인 마이크로프로세서 칩, 반도체 메모리, 시스템 소프트웨어를 통해 무어의 법칙의 정확성을 조사하는 사람들도 있다.
마이크로프로세서의 경우 1979 의 8086 과 8088 부터 1982 의 80286, 1985 의 80386,/kloc-0-까지 동시에 PC 의 메모리 용량은 최초의 480k 에서 8M, 16M 으로 확대되어 무어의 법칙에 더 잘 부합한다.
시스템 소프트웨어의 경우 스토리지 용량 제한으로 인해 초기 컴퓨터의 크기와 기능에 큰 제약이 있었습니다. 메모리 용량이 무어의 법칙에 따라 기하급수적으로 증가함에 따라 시스템 소프트웨어는 더 이상 좁은 공간에 국한되지 않으며, 포함된 프로그램 코드의 행 수도 급격히 증가했습니다. 1975 년 Basic 의 소스 코드는 4,000 줄, 20 년은 50 만 줄 정도로 늘어났습니다. Microsoft Word 초판, 1982, 27,000 줄의 코드가 포함되어 20 년 후 200 만 줄 정도로 증가했습니다. 그 발전 속도의 곡선을 그린 후, 소프트웨어 규모와 복잡성의 성장 속도가 무어의 법칙을 능가하는 것을 발견했다. 시스템 소프트웨어의 발전은 프로세서와 메모리 칩에 대한 수요를 증가시켜 집적 회로의 빠른 발전을 자극했다.
무어의 법칙은 수학과 물리학의 법칙이 아니라 발전 추세에 대한 분석과 예측이다. 따라서 글로 표현하든 정량으로 계산하든 일정한 여유를 남겨 두어야 한다. 이런 의미에서 무어의 예측은 정확하고 가치가 있기 때문에 업계 인사들의 인정을 받아 큰 반향을 불러일으킬 것이다.
5 향상된 진화 편집
교정
1975 년 무어는 국제통신연맹 IEEE 연례 학술회의에서 논문을 발표하고 당시 실정에 따라' 밀도가 매년 두 배로 증가' 하는 성장률을 재검토하고 수정했다. 무어 본인이 지난 9 월' 과학미국인' 편집장과의 인터뷰에서 1997 에 따르면' 매년 두 배' 를' 2 년마다 두 배' 로 바꿨다. 사실 뒤에 더 정확한 시간은 양자의 평균이다: 18 개월.
발전
무어의 두 번째 법칙: 무어의 법칙은 30 년 동안 집적 회로 칩의 성능을 크게 향상시켰습니다. 반면에 인텔은 높습니다.
고위층의 사람들은 이미 칩 공장의 비용도 그에 따라 증가하고 있다는 것을 알아차리기 시작했다. 65438 에서 0995 까지 인텔 이사회 의장 로버트 노이스는 무어의 법칙이 경제적 요인에 의해 제약을 받을 것이라고 예견했다. 같은 해 무어는' 이코노미스트' 에서 "내가 지금 가장 걱정하는 것은 비용의 증가이다. 이것은 또 하나의 지수 곡선이다." 그의 진술은 무어의 제 2 법칙이라고 불린다.
신무어의 법칙: 중국 IT 전문 매체에' 신무어의 법칙' 이라는 표현이 나오는데, 이는 중국 인터넷 호스트와 사용자 수의 증가 속도가 6 개월마다 두 배로 늘어난다는 뜻이다. 전문가들은 이러한 추세가 앞으로 몇 년 안에 계속될 것이라고 예측했다.
6 의미 소개
무어의 법칙은 정보 기술 진보의 속도를 요약한다. 무어의 법칙이 적용된 40 여 년 동안 컴퓨터는 신비하고 접근하기 어려운 거대한 것에서 대부분의 사람들에게 없어서는 안 될 도구로 바뀌었고, 정보기술은 실험실에서 수많은 일반 가정으로, 인터넷은 전 세계를 연결하고 멀티미디어 시청각 장비는 모든 사람의 생활을 풍요롭게 했다.
고순실리콘의 독특성으로 인해 통합도가 높을수록 트랜지스터가 싸기 때문에 무어의 법칙의 경제적 이득이 된다. 1960 년대 초에는 트랜지스터 한 개의 가격이 약 65,438+00 달러였지만 트랜지스터가 점점 작아지면서 머리카락에 65,438+0,000 개의 트랜지스터를 넣을 수 있을 정도로 작아짐에 따라 트랜지스터당 가격은 천분의 1 센트에 불과했다. 관련 통계에 따르면, 654.38+ 백만 배의 가격에 따르면 IBM704 컴퓨터는 654.38+0, IBM709 는 20 센트, IBM 은 60 년대 중반에 50 억 달러를 들여 개발한 IBM360 시스템 컴퓨터는 이미 3.5 센트로 바뀌었다.
무어의 법칙은 전 세계에 큰 의미가 있다. 반도체 칩 산업의 40 여 년간의 발전을 돌아보고 미래를 전망하면서 정보기술 전문가들은 무어의 법칙이 미래에도 여전히 적용될 것으로 보고 있다. 그러나 트랜지스터 회로가 점차 성능 한계에 다다르면서 이 법칙은 결국 끝날 것이다. 40 여 년 동안 반도체 칩의 통합 추세는 무어가 예언한 바와 같이 전체 정보기술 산업의 발전을 촉진하여 수많은 가구의 생활에 변화를 가져왔다.
7 개발 전망
무어의 법칙이 발표된 지 40 년이 넘었는데 반도체 칩 제조 기술 수준이 어지러운 속도로 높아지는 것을 보고 놀라지 않았다. 인텔의
마이크로프로세서 칩 펜티엄 4 의 클럭 속도는 2GHz 에 이릅니다. 20 1 1 년 출시 1 억 트랜지스터, 초당 1 억 명령어 칩. 이런 발전 속도가 무한히 계속될 것인지의 여부는 사람들이 생각하는 문제이다.
기술적 관점에서 볼 때 실리콘 웨이퍼의 회로 밀도가 증가함에 따라 복잡성과 오류율도 기하급수적으로 증가하고 칩에 대한 포괄적이고 철저한 테스트는 거의 불가능합니다. 칩의 선 폭이 나노 크기 (10-9 미터) 에 이르면 몇 개의 분자 크기만 있는 것과 같습니다. 이 경우 재질의 물리적 화학적 성질이 질적으로 변하여 현재 공정을 사용하는 반도체 부품이 제대로 작동하지 않고 무어의 법칙이 끝납니다.
경제학의 관점에서 볼 때, 무어의 두 번째 법칙에 따르면, 칩 공장의 건설 비용이 20 억 ~ 30 억 달러라면 0. 1 마이크로미터로 줄이면 선 크기가 100 억 달러로 치솟아 원자력 발전소보다 더 많은 투자가 있을 것이다. 점점 더 많은 회사들이 자금을 감당할 수 없어 칩 산업에서 탈퇴하고 있다. [1]
물리학자 칼레도웅 (벼부)
카쿠) 는 뉴욕시 대학의 이론 물리학 교수입니다. 20 12 와의 인터뷰에서 그는 무어의 법칙이 칩 업계를 47 년 통치한 후 점차 무너지고 있다고 말했다. 이것은 컴퓨터 처리에 큰 영향을 미칠 것이다. 향후 10 년쯤 무어의 법칙이 붕괴될 것이며, 계산 능력은 표준 실리콘 재료 공예만으로는 급속한 지수 성장을 유지할 수 없다.
칼레도웅은 무어의 법칙이 실효된 두 가지 주요 원인은 고온과 누전이라고 말했다. 이것이 실리콘 재료의 수명이 끝난 이유이기도 하다. 갈레 웅지는 과학자들이 처음 예측한 무어의 법칙의 쇠퇴와는 크게 다르다고 말했다. 과학자들은 향후 몇 년 동안 무어의 법칙의 생명력을 유지하기 위해 실리콘 구성요소의 잠재력을 계속 발굴할 수 있어야 한다. 하지만 3D 칩 등 기술이 잠재력을 다 써버리면 한계에 도달한다.
각 분야의 과학자와 업계 분석가들은 이미 무어의 법칙의 실패를 예언했다. 하지만 연구원들은 칩 구조와 구성 요소의 지속적인 개선으로 무어의 법칙이 오늘날에도 여전히 유효하다고 제안했다. 무어의 법칙' 이라고 불리는 인텔사조차도 나노선 등 기술을 채택한 신형 트랜지스터가 기존 반도체 트랜지스터를 점차 대체함에 따라' 아저씨' 급에 들어선 무어의 법칙은 전자 장비의 발전을 계속 이끌지 않을 것이라고 발표했다.
8 파격적인 연구 편집자
20 12, 10 년 10 월 28 일 미국 IBM 연구원의 과학자들은 새로 개발된 탄소 나노튜브 칩이 무어의 법칙 주기에 부합한다고 주장했다. 무어의 법칙에 따르면 컴퓨터 칩의 통합도는 18 개월마다 두 배로 증가하여 가격이 반으로 줄었다. 전통적인 트랜지스터는 실리콘으로 만들어졌다. 그러나 지난 20 1 1 년 동안 실리콘 트랜지스터는 이미 원자 수준에 가까워져 물리적 한계에 도달했다. 이 물질의 자연적 특성 때문에 실리콘 트랜지스터의 운행 속도와 성능은 돌파하기 어렵다.
IBM 의 연구원들은 실리콘 칩에 654.38+00000 개 이상의 탄소 나노 트랜지스터를 설치했으며, 탄소 나노 트랜지스터는 실리콘 장치보다 전자가 더 빠르게 작동한다. 트랜지스터의 이상적인 구조이기도 합니다. 이러한 뛰어난 성능은 실리콘 트랜지스터를 대체하는 이유가 될 것이며, 새로운 칩 설계 아키텍처와 함께 향후 마이크로칩은 컴퓨터 혁신을 실현할 것입니다.
연구진은 인터페이스에 산화물이나 금속이 있는 반도체에서 포착된 전자가 공기 중으로 쉽게 흡입되고, 인터페이스에 숨겨진 전자는 전하를 형성하고, 전자층에 전기가 있는 입자 사이의 쿨롱 밀어내기도 전자를 실리콘에서 쉽게 방출할 수 있다는 사실을 발견했다. 소량의 전압을 적용함으로써 실리콘 구조에서 전자를 효과적으로 추출한 다음 공기에 넣어 충돌이나 산란을 겪지 않고 나노 규모의 채널을 따라 이동할 수 있게 합니다. [3]
9 생체 응용 프로그램 편집자
20 13 년 동안 과학자들은 무어의 법칙을 지구 생명의 복잡성 연구에 적용했는데, 그 결과 유기생명의 존재 시간이 훨씬 더 길다는 것을 알 수 있었다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)
지구 자체. 연구원들은 무어의 법칙에 있는 트랜지스터를 생명 유전 물질의 기초인 뉴클레오티드로 교체하고 회로를 수학적으로 계산된 유전 물질로 대체했다. 계산 결과에 따르면 생명은 10 억년 전에 처음 나타났으며 지구상의 45 억년 예측 연령보다 훨씬 늙었다. 연구가들은 태양계가 형성될 때 박테리아와 같은 생물이 존재하거나 은하계의 고대 지역에 존재하는 간단한 뉴클레오티드가 혜성, 소행성 또는 기타 우주 파편을 통해 지구에 올 수 있다고 말한다. 이런 가설은 학생 이론이라고도 하며 범종 이론이라고도 한다. 어떤 과학자들은 지금까지도 여전히 생명이 범종론의 형태로 지구에 진입했다고 생각한다. [