Cuando las personas se refieren al final de la ley de Moore, ¿se refieren solo a los procesadores o también se refieren a la memoria y el almacenamiento?

Answer 1

La observación original de Gordon Moore sobre la densidad del transistor se aplica a los semiconductores en general. De hecho, Intel pasó mucho tiempo en el negocio de DRAM. John Gustafson tiene toda la razón en que puede adaptarse mejor a la DRAM que a los procesadores, sin embargo, las restricciones económicas son aún más poderosas (la memoria es generalmente una mercancía). Como producto básico, la memoria (y las piezas de “almacenamiento” de semiconductores como NAND) deben fabricarse de manera menos costosa que los procesadores, utilizando menos pasos y vendidos de manera menos costosa. Es una “receta” fabulosa diferente, pero sujeta a las mismas restricciones básicas de escala.

En general, el campo ha utilizado la Ley de Moore para ser un proxy para el “rendimiento”. Antes de aproximadamente 2003, Dennard Scaling fue de la mano con la Ley de Moore y observó que el voltaje escalaba con las generaciones del proceso. Esto permitió que la densidad y la frecuencia aumentaran mientras que un chip de la misma área podría continuar disipando el mismo calor (P es proporcional a CV ^ 2f). Una vez que el voltaje dejó de escalar, la frecuencia tuvo que ser fijada (o disminuida lentamente) y pasamos a arquitecturas multinúcleo. Eso significaba que cualquier actuación que pudiera derivarse de la Ley de Moore tendría que venir del paralelismo (Ley de Amdhal y / o Ley de Gusftafson). Como otro vínculo interesante con la memoria, Dennard inventó la memoria DRAM en IBM.

NAND tiene una tendencia de escala de densidad ligeramente mejor debido a la forma en que se fabricó (y accedió) en comparación con su dispositivo de acceso, pero la tendencia general aún se mantiene.

Answer 2

Primero, siempre ayuda usar la definición real de la ley de Moore, no la noción popular o la versión que el departamento de marketing de Intel comenzó a usar en la década de 1990.

La ley de Moore dice que la cantidad de transistores en un chip que es más económico de fabricar tiende a duplicarse cada dos años . Digiere eso por un momento y nota lo que no dice.

No dice que el rendimiento se duplique cada dos años. No dice nada como “la velocidad del reloj se duplica cada dieciocho meses”, que fue una variante que se le ocurrió al departamento de marketing de Intel. No dice lo que es posible , sino que dice lo que es más económico . Si intenta con muy pocos transistores, el costo por transistor será demasiado alto debido a los costos fijos de producir cualquier chip. Si intenta demasiados transistores, el costo por transistor será demasiado alto porque los rendimientos de los chips disminuirán o el proceso de fabricación presionará demasiado los límites.

Ahora que sabemos lo que dice la “ley” notablemente profética de Moore (realmente más una observación de la industria que una ley), podemos hablar de memoria y almacenamiento.

Cuando se trata de la memoria dinámica de acceso aleatorio (DRAM), el caballo de batalla del almacenamiento de la computadora, se ajusta aún mejor al modelo de ley de Moore que los procesadores. Si traza la densidad de los chips DRAM en comparación con el año de introducción en un diagrama de semi-registro, parece que alguien dejó una regla y dibujó una línea ascendente. Es decir, se mantuvo hasta los últimos años, cuando vemos una desaceleración entre las mejoras en la densidad de la memoria, de modo que lleva más de dos años duplicar el número de bytes que puede contener una DRAM. Una DRAM está hecha de células diminutas en su mayoría replicadas (un transistor y un condensador), lo que hace que las líneas de tendencia sean más confiables que con chips como CPU que tienen muchas unidades funcionales que se escalan a diferentes velocidades y tienen problemas complejos como la disipación de energía.

Flash RAM también ha funcionado bien, ¿te has dado cuenta? Es caro en este momento, pero se ha introducido una memoria RAM flash de terabyte. Una vez más, implica una replicación bastante simple de una estructura pequeña, y la ley de Moore hace un gran trabajo al predecir la densidad disponible a un precio determinado.

El almacenamiento magnético, como las unidades de disco duro, no sigue la curva de la ley de Moore porque no utiliza transistores. La última vez que miré, el almacenamiento magnético se estaba volviendo más denso incluso más rápido que la ley de Moore. En última instancia, eso se ralentizará a medida que nos acerquemos al punto en el que un estado 0 o 1 (o varios estados por dominio, si puede lograrlo) implican solo unos pocos átomos. Ese límite se mantiene incluso si cambiamos a algún otro método físico para almacenar bits de datos, como giro electrónico o resistividad o lo que sea. Todavía tenemos algunos años para disfrutar de las increíbles mejoras en el rendimiento / precio de los dispositivos electrónicos, aunque con una tasa de mejora reducida.

No puedo resistirme a arrojar una imagen interesante del primer recuerdo dinámicamente renovado, inventado a fines de 1937 por John Vincent Atanasoff:

El tambor dentro del óvalo rojo contiene 1500 bits, usando condensadores que se actualizan dinámicamente una vez por segundo; Fue una de las ideas innovadoras de Atanasoff que hizo posible el resto de la computadora que ves en la foto. Eso se traduce en aproximadamente un dólar por bit en dólares de 2016, con una densidad de aproximadamente un bit por pulgada cúbica. La ley de Moore para la densidad de almacenamiento no solo rastrea el progreso desde 1970; ¡puede remontarse a 1937 y seguir siendo preciso para el almacenamiento dinámico!

En resumen, tanto la densidad del procesador como la mejora de la densidad de la memoria siguen sucediendo, pero a un ritmo más lento que la predicción original de la ley de Moore. No se sorprenda si un avance como las tecnologías cuánticas o el almacenamiento de tipo ADN nos vuelve a encaminar nuevamente; los ingenieros están decididos y, como dijo Feynman, “hay mucho espacio en la parte inferior”.

Answer 3

Nos referimos a todos los circuitos basados ​​en semiconductores. El límite surge debido a la física y, por lo tanto, el tipo de circuito y / o dispositivo es irrelevante. Específicamente, el límite significa que solo puede hacer un transistor tan pequeño antes de que sea físicamente imposible ensamblar los átomos de los que está hecho. Este es el límite, es decir, el punto en el que no hay suficiente para hacer un transistor: 3 átomos. El laboratorio de IBM está actualmente en 6 átomos; están en la cúspide del límite.

Answer 4

todo construido con transistores …

La ley de Moore es la observación de la velocidad a la que ocurrió la escala del transistor y sucederá en la industria. Aunque recientemente la tasa se está desacelerando, su ley es válida durante mucho tiempo en la industria de los semiconductores.