¡La ley de Moore está muerta, viva la ley de Moore!

La ley de Moore cumple 50 años la semana que viene, y es una buena razón para revisar la predicción clásica de Gordon Moore, su ascenso a la predicción sagrada durante los últimos 50 años, y para aclarar lo que la ley de Moore puede decirnos sobre el futuro de la informática. Nuestros colegas de ExtremeTech decidieron dirigirse a Christopher Mack, médico honorario de la ciencia en computación, para encontrar respuestas a estas preguntas. Sería extraño hablar sobre el futuro de la ley de Moore con un científico que abandonó su muerte hace un año, pero uno de los sellos de esta “ley” es que ha cambiado varias veces en el último medio siglo.

En un artículo reciente, el Dr. Mack argumenta que lo que llamamos "Ley de Moore" es en realidad tres leyes diferentes. En la primera era, llamada Ley 1.0 de Moore, se hizo hincapié en ampliar el número de componentes en un solo chip. Un ejemplo simple se encuentra en la evolución del propio microprocesador. A principios de la década de 1980, la gran mayoría de los procesadores sólo podían realizar aritmética entero en un chip. Si usted quisiera hacer cálculos de puntos flotantes (es decir, cálculos utilizando un punto decimal), usted tendría que comprar una unidad independiente con su pizarra y conector en la pizarra.

Algunos de ustedes también pueden recordar que en los primeros días de la caché de la CPU, el caché fue instalado en la placa base y no fue integrado en la CPU. El término Front-Side Bus (a veces conocido como el "bus frontal" que corría desde el controlador del puente norte a la memoria principal y varios periféricos) contrastó originalmente con el Back-Side Bus, que corría desde el caché de CPU a la propia CPU. La integración de estos componentes en un chip no siempre redujo los costos, a veces el producto final era más caro, pero sí mejoró significativamente la productividad.





La Ley de Moore 2.0 entró en vigor a mediados de los 90. La Ley de Moore siempre ha tenido un socio tranquilo: la Ley de Escalada de Dennard. Esta última ley establece que a medida que disminuyen los transistores, su densidad de potencia permanece constante, es decir, los transistores más pequeños requerirán menos tensión y corriente. Si la Ley de Moore declara que podríamos empaquetar más transistores en una zona, la Ley de escalado de Dennard especifica que estos transistores deben ser más frescos y consumir menos energía. Fue la ley de Dennard que llevó a Intel, AMD y otros fabricantes principales a abandonar el escalado en 2005 a favor de añadir más núcleos de CPU y mejorar el rendimiento de un solo hilo.

De 2005 a 2014, la Ley de Moore funcionó, pero el énfasis era reducir los costos reduciendo el costo de cada transistor adicional. Estos transistores podrían no ser más rápidos que sus predecesores, pero a menudo eran más eficientes y menos costosos para la fabricación. Como señala Mack, la mayoría de las mejoras fueron impulsadas por el desarrollo de instrumentos litográficos. El costo total de fabricación (por transistor) cayó, mientras que el costo total por milímetro cuadrado cayó más lentamente o permaneció igual.

La Ley de Moore 3.0 es mucho más diversa e implica la integración de funciones y capacidades que históricamente no fueron consideradas funciones del procesador. El estabilizador de tensión en chip de Intel, o una mayor integración de circuitos de potencia para mejorar las características de tiempo de inactividad y carga de CPU, podría ser una aplicación de la Ley 3.0 de Moore, junto con algunas de las características de aprendizaje profundo de NVIDIA o su deseo de mover la tecnología de procesamiento de la cámara en un solo núcleo.

El Dr. Mack apunta a ideas de nanorelés: interruptores continuos que pueden cambiar menos rápidamente que la lógica digital, pero no requerirá energía cuando se enciende. Se desconoce si esas tecnologías se integrarán en el diseño de futuros chips, y no está claro qué investigación habrá detrás de ellos. Es posible que la empresa gaste millones tratando de mejorar el diseño de la lógica digital o adaptar los principios de semiconductores a otros tipos de diseños de chips, y finalmente encontrar que el producto final no es mucho mejor que el anterior.

Cambiar la naturaleza de la ley de Moore



Gordon Moore

Hay un argumento contra este sesgo en uso que va algo así: La ley de Moore, aparte de las palabras reales de Gordon Moore, no es la ley de Moore en absoluto. Cambiar la definición de la Ley de Moore la convierte de un postulado científico sólido a un término de marketing dulce. Y esa crítica está justificada. Tanto la velocidad del reloj, la densidad del transistor, los resultados de la prueba, como la Ley de Moore, en cualquier forma, están sujetos a distorsión.

Sin embargo, hay una opinión de que todas las capas adicionales se agregaron a la ley hace mucho tiempo. El trabajo original de Gordon Moore no fue publicado en un periódico de alto perfil para la gente - era un documento técnico que se suponía que predijo la tendencia a largo plazo de los fenómenos observados. Los fabricantes de procesadores modernos siguen centrándose en mejorar la densidad y reducir los costos de los transistores tanto como sea posible. Pero la noción de la Ley de Moore ha pasado rápidamente de una mera declaración de tendencias a una tendencia general que rige prácticamente todos los aspectos de la informática.

Incluso esta tendencia global comenzó a invertir en 2005 sin ninguna ayuda del marketing. En primer lugar, Intel y AMD se centraron en agregar núcleos adicionales, pero que requerían apoyo adicional de proveedores de software y gestión del desempeño. Más recientemente, ambas empresas se han centrado en mejorar la eficiencia energética y reducir el consumo de tiempo de inactividad para adaptarse mejor a las demandas de energía de la tecnología móvil. Intel y AMD han hecho un increíble trabajo de reducir el tiempo de inactividad a nivel de plataforma, pero el consumo de energía de una CPU completamente cargada disminuye mucho más lentamente, y la temperatura máxima de la CPU ha aumentado dramáticamente. Hoy, cuando estamos completamente cargados, tenemos una temperatura de 80-95 grados Celsius, mientras que hace diez años era 60-70 grados. Los fabricantes de CPU merecen elogio por el hecho de que las CPU generalmente funcionan normalmente a tales temperaturas, pero tales cambios se hicieron porque la ley de Dennard, que subyace a la Ley de Moore 2.0, ya no funciona.

Incluso una persona que no es un ingeniero puede entender que cada cambio en la definición de la ley de Moore está acompañado por un cambio profundo en la naturaleza de las capacidades avanzadas de computación. La Ley 1.0 de Moore nos dio un mainframe y un minicomputer. La Ley 2.0 de Moore puso énfasis en los costos de rendimiento y escalado de los transistores, llevando la era de los minicomputadores en la encarnación de computadoras de escritorio y portátiles. La Ley de Moore 3.0, con su enfoque en el costo de la plataforma y la integración general del sistema, nos dio un teléfono inteligente, una tableta y el incipiente mercado de electrónica usable.

Hace veinte años, el ritmo de la ley de Moore aceleró los transistores y aumentó la velocidad del reloj. Ahora permiten mejorar la vida de la batería, aumentar la tasa de sueño y el modo activo, reducir el consumo de energía de estos procesos, proporcionarnos pantallas claras, factores de forma fina y sí – rendimiento general de algunas maneras, aunque no tan rápido como nos gustaría. Sigue siendo un concepto clave porque significa mucho más que un rendimiento transistor o un rendimiento eléctrico de puerta.

50 años después, la Ley de Moore se ha convertido en un cortocircuito cultural para la innovación misma. Cuando Intel o NVIDIA o Samsung se refieren a la Ley de Moore en este contexto, se refieren a la aplicación continua de décadas de conocimiento e ingenio en cientos de productos. Es una forma de reconocer la increíble colaboración que comienza en la fábrica y fluye hacia el salón, tratando de exprimir un poco más de cada detalle, según lo que los usuarios quieren. ¿Eso es marketing? Es tu decisión. publicado

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Fuente: hi-news.ru