Закон, который изменил мир
В 1965 году Гордон Мур, сооснователь Intel, опубликовал статью с наблюдением: число транзисторов на микросхеме удваивается примерно каждые два года. Цена при этом падает вдвое. Это наблюдение стало самосбывающимся пророчеством — индустрия начала ориентироваться на него как на план.
Результат за 60 лет: транзистор Intel 4004 (1971) — 10 мкм, 2300 штук. Apple M3 Ultra (2024) — 3 нм, 92 млрд транзисторов. Удешевление вычислений в миллион раз.
Почему закон Мура замедляется
К 2010-м годам физика взяла своё. При размере транзистора 2-3 нм в нём помещается лишь 10-15 атомов кремния. Дальнейшее уменьшение вызывает квантовое туннелирование — электроны проскакивают через барьеры, которые должны их останавливать. Увеличивается нагрев и энергопотребление.
TSMC производит 2-нм чипы с 2024 года, но каждый следующий технологический узел стоит на порядок дороже предыдущего. Завод на 2 нм стоит $20+ млрд. Только TSMC, Samsung и Intel могут себе это позволить.
Что приходит на смену
3D-упаковка чипов — складывать слои процессоров друг на друга. AMD, Intel и TSMC уже делают это (3D V-Cache, Foveros). Закон Мура вертикализируется.
Специализированные чипы — вместо универсальных процессоров: TPU Google для ИИ, NPU в смартфонах, DSP для сигналов. Каждый оптимизирован для своей задачи и в 10-100 раз эффективнее универсального CPU.
Нейроморфные процессоры — чипы, имитирующие работу мозга. Intel Loihi 2 (2021): 1 млн нейронов, потребление в 1000 раз меньше GPU при распознавании образов в реальном времени.
Квантовые вычисления — для специфических задач (оптимизация, симуляция) в долгосрочной перспективе.
Закон Мура мёртв или нет?
Зависит от того, как его считать. По числу транзисторов на площадь — замедление с 2010-х. По вычислительной мощности на доллар — рост продолжается за счёт архитектурных инноваций. Дженсен Хуанг (CEO NVIDIA) в 2023 году объявил закон Мура «мёртвым» — но его GPU растут в производительности быстрее, чем когда-либо.