Intel-medstifter Gordon Moore forudsagde i 1965 at antallet af transistorer i et integreret kredsløb vil blive fordoblet hvert andet år. Det er den berømte Moore's lov. Den har holdt i 47 år. Der har været mange spådomme om, at Moore's lov snart når sin naturlige grænse. Nu forudsiger den berømte fysiker Michio Kaku, at Moore's lov rammer grænsen inden for 10 år.
"Vi ser allerede, at Moore's lov er blevet langsommere. Det er ganske enkelt ikke muligt at fortsætte den eksponentielle stigning af computerens ydelse med almindelig silicium teknologi," lyder budskabet fra Michio Kaku.
Fysikeren bemærker at de nyeste processorer har lag med en tykkelse på blot 20 atomer. Den naturlige grænse ligger omkring fem atomer - så er det slut. Chippen bliver så varm, at den smelter. Desuden bliver det umuligt at styre elektronerne - man kommer ind i kvanteteoriens uforudsigelige verden.
Fremtiden kan være en kvantecomputer eller en molekylær computer, men den vil fungere helt anderledes end de nuværende talknusere.
Men Kaku forventer også, at chipfirmaerne vil finde tricks for at holde liv i Moore's lov lidt endnu.
CNET bringer følgende kommentar fra en Intel-talsmand:
"Det er ikke umuligt. Det er bare sværere og sværere. Gordon Moore har selv sagt, at Moore's lov vil udløbe på et tidspunkt, men det viser sig hver gang, at vi er i stand til at forlænge den."
Slukker for lyset
Et forskningspapir om det såkaldte "dark silicon" fra sidste år forudsiger også at Moore's lov ikke kan holde ret meget længere. Det sammenlignes med gadelygterne i en by. Der er efterhånden så mange transistorer på hver chip, at det ikke længere er muligt at levere energi til hver transistor på samme tid. Det svarer til at byen bliver nødt til at slukke for nogle af gadelygterne.
Hvis alle transistorer skal forsynes med energi samtidig, vil det kræve for meget strøm og det vil gøre processoren alt for varm.
Allerede i dag er det sådan, at moderne processorer "slukker lyset" i en del af transistorerne. Problemet bliver kun større. Til næste år vil 21 pct. af transistorerne i en typisk processor være "slukkede". Om tre-fire chip-generationer kan det være nødvendigt at slukke helt op til halvdelen af transistorerne for at undgå overophedning.
"Jeg tror ikke at chippen vil smelte og løbe ned af dit bundkort i flydende form, selvom det ville være dramatisk. Men den vil begynde at regne forkert og i sidste ende vil komponenter i kredsløbene smelte sammen, så chippen bliver ubrugelig," sagde en af forfatterne til forskningspapiret, Doug Burger fra Microsoft Research, til New York Times i august 2011.
Flere transistorer på chippen
Moore's lov holder, fordi strukturbredden på mikrochips reduceres år for år. Den aktuelle generation har en strukturbredde på 22 nanometer. Den fysiske chip bliver ikke nødvendigvis mindre, men der kommer flere transistorer på chippen.
Det er samtidig problemet - for jo flere transistorer der kommer, jo sværere bliver det at forsyne dem alle med energi. Forskerne mener at chipudviklingen snart rammer en mur, hvor det ikke længere er muligt at øge chippens ydelse med samme tempo som det er set tidligere.
De forudsiger at den typiske processorydelse kun vil være 7,9 gange højere i 2024 end i dag. Uden denne mur ville ydelsen være 47 gange større.
Sådan kommer det sandsynligvis ikke til at gå. Historien har vist, at chipudviklerne altid finder en løsning hver gang de begynder at nærme sig muren. Intel kunne tidligere i år vise sin nye 3D-transistor, der beskrives som en meget fundamental nyskabelse i processordesign.
For nogle år tilbage ramte Intel og AMD den såkaldte gigahertz-mur, hvor taktfrekvensen ikke kan skrues længere op uden at gøre processoren for varm. Derfor er taktfrekvenserne stagneret omkring 3-4 gigahertz.
Dét problem blev også løst ved at opdele processoren i flere kerner, der kan tændes og slukkes individuelt. De kommende cpu'er har mange flere specialiserede kerner - det kan blive en del af løsningen på problemet med det "mørke silicium".
