Home » Forskning » Hvil i fred, Moores lov, nu gælder det fremtiden
Hvil i fred, Moores lov, nu gælder det fremtiden

Hvil i fred, Moores lov, nu gælder det fremtiden

Share

Moores lov har virket i lang tid, men nu er den lagt i graven. Vi undersøger computerens fremtid i den post-eksponentielle æra

Halvtreds år er lang tid, når det gælder om at se en forudsigelse gå i opfyldelse. Men det er stort set så lang tid, Moores lov har holdt stik som en prognose for computerkraftens udvikling. Nu er langt de fleste dog enige om, at Moores lov er færdig. Computerchips’ kompleksitet bliver ikke længere fordoblet hvert andet år.

Intel har for eksempel udskudt større leverancer af den næste generations 10 nm-processorer til 2019. Det er næsten fem år, efter at Intel begyndte at pumpe 14 nm-chips ud i større mængder. Og Intels 14 nm-node kom tre år efter 22 nm. Velkommen til æraen efter Moores lov, hvor hurtigere computere til færre penge ikke længere er en selvfølge.

Det er en radikal ændring, der kan true fremskridtene på andre områder end konventionelt computerarbejde. Udviklingen af alting fra AI og førerløse biler til lægevidenskab, bioteknologi og ingeniørkunst bygger i hvert fald i nogen grad på den antagelse, at den tilgængelige computerkraft stiger ikke blot støt, men også eksponentielt.

Det er den sidstnævnte implikation, der har været den mest revolutionerende. Den eksponentielle stigning i computerkraft igennem et halvt århundrede lignede ikke noget, verden tidligere har set. Og det rejser uundgåeligt spørgsmålet: Kommer vi nogensinde til at se noget lignende igen?

Det enkle svar er med stor sikkerhed nej. Den regelmæssige kadence fra Moores lov, når det gælder integrerede kredsløb, er slut, og der er ingen oplagte kandidater, der står parat til at overtage rollen.

Den gode nyhed er imidlertid, at der ikke er nogen mangel på kandidater, som måske kan levere alt fra trinvise forbedringer til revolutioner, der er så radikale, at de vender op og ned på begrebet stigende computerkraft. Computernes fremtid bliver ikke længere en model for stabil udvikling; den bliver snarere noget, der skal måles i forbløffende og dramatiske omvæltninger.

Se også:  Wi-Fi 2019: Nye ikoner og ny teknologi

Den smartphone, der ligger i din lomme, er kraftigere end fortidens enorme mainframe-computere. Ikke blot lidt kraftigere, men mange gange så kraftig. Det er Moores lov i en nøddeskal, og dens implikationer er lige så utrolige, når det gælder den rå teknik, som de er afgørende for menneskers liv. Næsten ethvert aspekt ved den moderne tilværelse hænger i sidste ende sammen med computere.

Nu er Moores lov imidlertid historie, og fremtidens computerarbejde må bero på et andet paradigme. Skal vi tage nogle tal? En Apple iPhone X kan levere 200.000 gange så mange flydende komma-operationer i sekundet som CDC 6600 fra 1964, der blev betragtet som verdens første supercomputer, og som var på størrelse med en varevogn. Bevares, dette tal bygger ikke på en en-til-en-sammenligning, der ville kræve talrige kvalifikationer under nøje inspektion.

Transistorer, der er lavet af kulstof-nanorør, kan måske revolutionere computernes effektivitet.

Men det giver et retvisende billede af de monumentale og eksponentielle implikationer af Moores lov og de forbløffende fremskridt i computerkraft i de seneste 50 år.

Moores lov er som bekendt den iagttagelse, at transistormængden i integrerede kredsløb bliver fordoblet hvert andet år. Med andre ord siger den, at computerchips enten bliver dobbelt så komplekse eller halvt så dyre – eller en blanding af de to – hvert andet år. Eller rettere: Det gjorde de fra omkring 1975, da Gordon Moore (medstifter af Intel) justerede sin oprindelige tidshorisont ned fra en fordobling hvert år til hvert andet. Og det fortsatte indtil for omkring fem år siden, da det stod klart, at udviklingen nu gik langsommere.

I 2015 bekræftede Intel, at Moores lovs kadence var faldet til 2,5 år med overgangen fra 22 nm siliciumchip-produktion til 14 nm. Hvis vi iler frem til anden halvdel af 2018, er det tydeligt, at skridtet fra 14 nm til 10 nm vil kræve endnu længere tid – mindst fire år og sandsynligvis snarere fem. De andre større chipproducenter, herunder den taiwanske gigant TSMC og Sydkoreas Samsung, har alle døjet med forsinkelser. Resultatet er en almindelig enighed om, at Moores lov, der har regeret i årtier, ikke længere gælder.

D-Waves 2X er en ægte kvantecomputer. Men er den virkelig hurtigere end konventionelle computere?

Det kommer ikke som nogen overraskelse. Konventionelle integrerede kredsløbs natur tilsiger, at kadencen med de stadigt skrumpende transistorer ikke kan fortsætte til evig tid. Udviklingen måtte før eller siden støde på en mur. Når man er nede på at lave transistorer af en håndfuld atomer, har man ingen steder at gå hen.

Se også:  En computer om armen er bedre end en i hånden

Afskeden med Moores lov er ikke den eneste udfordring, der møder konventionelt computerarbejde, som bygger på integrerede kredsløb. Forøgelsen af chipkompleksitet og reduktionen af transistorernes størrelse er blevet fulgt af den hastighed, hvormed de kan tænde og slukke. Det har ført til en reduktion i strømforbruget pr. transistor. Hvis man kombinerer disse to aspekter, får man både forøgede operationsfrekvenser og reduceret energiforbrug. Det er naturligvis den rene luksus, og det har betydet meget for den generelle ydelse.

Desværre har forbedringer i operationsfrekvens og energieffektivitet været endnu mere kortlivede end Moores lov. I 2004 nåede Intel 3,8 GHz med sin Pentium 4, og man talte om en kommende frekvens på 10 GHz. Der er i mellemtiden gået næsten 15 år, og Intels processorer er blevet forbedret med kun 1 GHz.

I den seneste tid er strømtab blevet et stigende problem i takt med, at transistorerne er blevet mindre. De er blevet så små, at de lider under kvantefysik-fænomener såsom kvantetunnelering, der gør det muligt for individuelle elektroner at springe over isoleringsbarrierer og dermed “lække” energi og generere varme.

Virkningen af det plus afskrivningen af Moo-res lov er omfattende. Tidligere kunne man regne med, at computerchipsene ville blive hurtigere, mere effektive og billigere – på samme tid. Nu kan man ikke længere være sikker på at opnå markante forbedringer på nogen af disse områder.

TAGS
innovation
moores lov
processor
Transistorer
udvikling

DEL DENNE
Share

Seneste Tech test
Seneste konkurrencer

Mest populære
Populære
Nyeste
Tags

Find os på de sociale medier

Modtag dagligt IT-nyhedsbrev

Få gratis tech-nyheder i din mail-indbakke alle hverdage. Læs mere om IT-UPDATE her

Find os på FaceBook

Alt om DATA

Lautrupsgade 7,
DK-2100 København Ø
Telefon: 33 91 28 33
redaktion@altomdata.dk

Datatid TechLife

Lautrupsgade 7,
DK-2100 København Ø
Telefon: 33 91 28 33
redaktion@datatid.dk

Audio Media A/S

Lautrupsgade 7,
DK-2100 København Ø
Telefon: 33 91 28 33
info@audio.dk
Annoncesalg / Prislister:
Lars Bo Jensen: lbj@audio.dk Telefon: 33 74 71 16
Annoncer: Medieinformation


Alt om DATA, Datatid TechLife  © 2019
Audio Media A/S