211service.com
De wet van Moore is dood. Wat nu?
Mobiele apps, videogames, spreadsheets en nauwkeurige weersvoorspellingen: dat is slechts een greep uit de levensveranderende dingen die mogelijk zijn gemaakt door de betrouwbare, exponentiële groei van de kracht van computerchips in de afgelopen vijf decennia.
Maar over een paar jaar moeten technologiebedrijven misschien harder werken om ons geavanceerde nieuwe use-cases voor computers te bieden. Het voortdurend proppen van meer siliciumtransistors op chips, bekend als de wet van Moore, is de grondstof geweest voor uitbundige innovatie in de informatica. Nu lijkt het langzaam tot stilstand te komen.
We moeten ons afvragen of dit een probleem gaat worden voor gebieden zoals mobiele apparaten, datacenters en zelfrijdende auto's? zegt Thomas Wenisch , een assistent-professor aan de Universiteit van Michigan. Ik denk van wel, maar op een andere tijdschaal.
De wet van Moore is genoemd naar de medeoprichter van Intel, Gordon Moore. Hij constateerde in 1965 dat transistors zo snel slinken dat er elk jaar twee keer zoveel op een chip past, en bracht in 1975 het tempo bij naar een verdubbeling per twee jaar.
De chipindustrie heeft de voorspelling van Moore levend gehouden, waarbij Intel de leiding had. En computerbedrijven hebben genoeg te maken met de continue aanvoer van extra transistors. Maar Intel duwde zijn volgende transistortechnologie terug, met functies zo klein als 10 nanometer, van 2016 tot eind 2017. Het bedrijf heeft ook besloten om de tijd tussen toekomstige generaties te verlengen (zie Intel zet de rem op de wet van Moore). En een technologie-roadmap voor de wet van Moore die wordt onderhouden door een industriegroep, waaronder 's werelds grootste chipmakers, wordt geschrapt. Intel heeft gesuggereerd dat siliciumtransistors nog maar vijf jaar kunnen krimpen.
De computers in onze zakken zullen de effecten waarschijnlijk later voelen dan andere soorten computerapparatuur, vermoedt Wenisch. Mobiele apparaten worden aangedreven door chips die zijn gemaakt door andere bedrijven dan Intel, en ze lopen over het algemeen iets achter op het gebied van transistortechnologie. En mobiele processors maken niet volledig gebruik van sommige ontwerptechnieken die goed ingeburgerd zijn in krachtigere processors voor niet-zwervende machines, zegt hij.
Je hebt waarschijnlijk een generatie of twee meer landingsbanen in mobiel, zegt Wenisch.
Veel nuttige dingen die mobiele apparaten kunnen doen, berusten echter op de kracht van datacenters van miljarden dollars, waar het einde van de wet van Moore een meer directe hoofdpijn zou zijn. Bedrijven als Google en Microsoft verslinden gretig elke nieuwe generatie van de meest geavanceerde chips, die dichter opeengepakt zijn met transistors.
Wenisch zegt dat bedrijven zoals Intel, die de markt voor serverchips domineren, en hun grootste klanten creatief moeten zijn. Alternatieve manieren om meer rekenkracht te krijgen, zijn onder meer harder werken om het ontwerp van chips te verbeteren en chips specialiseren om bepaalde cruciale algoritmen te versnellen.
Een sterke vraag naar silicium dat is afgestemd op algebra, dat cruciaal is voor een krachtige machine-learningtechniek die deep learning wordt genoemd, lijkt bijvoorbeeld onvermijdelijk. Grafisch chipbedrijf Nvidia en verschillende startups gaan al in die richting (zie Een chip van $ 2 miljard om kunstmatige intelligentie te versnellen).
Microsoft en Intel werken ook aan het idee om code uit te voeren op herconfigureerbare chips, FPGA's genaamd, voor meer efficiëntie (zie Microsoft zegt dat herprogrammeerbare chips AI slimmer zullen maken). Intel heeft vorig jaar bijna $ 17 miljard uitgegeven om de toonaangevende FPGA-fabrikant Altera over te nemen en past zijn technologie aan datacenters aan.
Horst Simon , adjunct-directeur van het Lawrence Berkeley National Laboratory, zegt dat 's werelds krachtigste rekenmachines de effecten van de eindtijd van Moore's Law al lijken te voelen. 'S Werelds beste supercomputers worden niet beter in het tempo dat ze vroeger deden.
De laatste drie jaar zien we een soort stagnatie, zegt Simon. Dat is slecht nieuws voor onderzoeksprogramma's die afhankelijk zijn van supercomputers, zoals inspanningen om klimaatverandering te begrijpen, nieuwe materialen voor batterijen en supergeleiders te ontwikkelen en het ontwerp van geneesmiddelen te verbeteren.
Simon zegt dat het komende plateau in transistordichtheid meer belangstelling zal wekken voor het hertekenen van de basisarchitectuur van computers bij ontwerpers van supercomputers en datacenters. Het wegwerken van bepaalde ontwerpkenmerken uit de jaren 40 zou enorme efficiëntiewinsten kunnen opleveren (zie Machine Dreams). Maar om hiervan te profiteren, zou het ontwerp van veel soorten software opnieuw moeten worden bekeken en zouden programmeurs hun gewoonten moeten veranderen.
In wat voor soort computer je ook geïnteresseerd bent, de belangrijkste vraag is of de creatieve wegen die open worden gelaten voor computerbedrijven, vergelijkbare uitbetalingen kunnen opleveren als de wet van Moore nadat deze is afgelopen, zegt Neil Thompson , een assistent-professor aan de MIT Sloan School. We weten dat die andere dingen ertoe doen, maar de vraag is: zijn ze van dezelfde omvang? hij zegt.
Een reden om aan te nemen dat dit niet het geval is, is dat bedrijven op nieuwe en gecompliceerde manieren zullen moeten samenwerken, zonder de gemeenschappelijke hartslag die ervoor zorgde dat de product- en R&D-plannen van de industrie synchroon liepen.
Een van de grootste voordelen van de wet van Moore is het coördinatiemechanisme, zegt Thompson. Ik weet dat we over twee jaar op deze hoeveelheid kracht kunnen rekenen en dat ik deze functionaliteit kan ontwikkelen - en als je Intel bent, weet je dat mensen daarvoor ontwikkelen en dat er een markt zal zijn voor een nieuwe chip.
Zonder die gemeenschappelijke muziek om op te dansen, zou de vooruitgang in rekenkracht die alle soorten bedrijven ten goede komt, niet alleen bedrijven met wederzijds sterke prikkels om samen te werken, minder vaak voorkomen.