I ricercatori della Rockefeller University hanno gettato nuova luce sulla legge di Moore, forse la previsione tecnologica più famosa al mondo, secondo cui la densità dei chip, o il numero di componenti su un circuito integrato, raddoppierebbe ogni due anni.
Lo studio rivela un modello d'onda storico più sfumato per l'aumento di Transistor densità nei chip di silicio che rendono i computer e altri dispositivi ad alta tecnologia sempre più veloci e potenti.
Infatti, dal 1959, ci sono state sei ondate di tali miglioramenti, ciascuna della durata di circa sei anni, durante ciascuno dei quali Transistor la densità per chip è aumentata di almeno 10 volte, la legge di Moore rivisitata attraverso Intel Chip Density. Il nuovo lavoro ha chiarito gli archi del modello d'onda adottando una nuova prospettiva sulla densità dei chip, tenendo conto della dimensione variabile dei chip utilizzati in Fairchild Semiconduttore Processori International e Intel a partire dal 1959.
Secondo gli autori Jesse Ausubel e David Burg del Program for the Human Environment (PHE) presso la Rockefeller University, New York, dopo ogni episodio di ondata di crescita di sei anni, sono seguiti circa tre anni di crescita trascurabile.
Il prossimo scatto di crescita nella miniaturizzazione dei transistor e nella capacità di calcolo è ormai in ritardo, dicono.
E sarà trainato dalla domanda, ad esempio, di tecnologie di intelligenza artificiale affamate di dati come il riconoscimento facciale, reti e apparecchiature cellulari 5G, auto a guida autonoma e innovazioni high-tech simili che richiedono velocità di elaborazione e capacità di calcolo sempre maggiori.
Una startup, Cerebras, ha pubblicizzato il chip più grande mai costruito, il Wafer-Scale Engine, 56 volte più grande della più grande unità di elaborazione grafica (GPU), che ha dominato le piattaforme di calcolo per AI e apprendimento automatico.
"Il chip in scala wafer ha 1.2 trilioni di transistor, incorpora 400,000 core ottimizzati per l'intelligenza artificiale (78 volte di più rispetto alla GPU più grande) e ha 3,000 volte più memoria su chip".
Tuttavia, la fine dell'era dei chip di silicio è in vista, con solo uno o due impulsi di silicio rimasti prima che ulteriori progressi diventino esponenzialmente più difficili a causa delle realtà fisiche e dei limiti economici, affermano.
La continua crescita dell'industria informatica dipenderà da innovazioni miniaturizzate come i nanotransistor, i transistor a singolo atomo e l'informatica quantistica.
Nel 2019, la società madre di Google Alphabet ha affermato una svolta nell'informatica quantistica con un processore di supercalcolo programmabile chiamato "Sycamore" che utilizza qubit superconduttori programmabili.
"L'esempio di benchmark pubblicato ha riportato che in circa 200 secondi Sycamore ha completato un'attività che richiederebbe a un supercomputer all'avanguardia attuale circa 10,000 anni".
Dice il signor Ausubel, direttore del PHE: "Siamo saliti sei volte in valli più alte di silicio e substrati simili, ma potremmo uscire dalle valli di silicio per paesaggi di altri materiali e processi".
"I giardini di Qubit potrebbero attendere la fine dell'attuale salita."
Tuttavia, l'analisi della densità dei transistor ha rivelato un modello più complesso di onde seriali di crescita con ciascuna fase tecnologica della durata di circa nove anni in totale prima della saturazione e della sostituzione con una nuova.
Il lavoro ha attinto a modelli sviluppati per lo studio della crescita con feedback complessi che portano a limitazioni nella densità utilizzati in precedenza in tale ricerca, aggiunge, e mostra il loro potere di illuminare la complessa evoluzione di diversi macchinari.
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