Reavaliação da Lei de Moore por meio da densidade de chips

Atualização: 6 de agosto de 2023
Reavaliação da Lei de Moore por meio da densidade de chips

Pesquisadores da Universidade Rockefeller lançaram uma nova luz sobre a Lei de Moore - talvez a previsão tecnológica mais famosa do mundo - de que a densidade do chip, ou o número de componentes em um circuito integrado, dobraria a cada dois anos.

O estudo revela um padrão de onda histórico com mais nuances para o surgimento de Transistor densidade nos chips de silício que tornam os computadores e outros dispositivos de alta tecnologia cada vez mais rápidos e poderosos.

Na verdade, desde 1959, houve seis ondas dessas melhorias, cada uma durando cerca de seis anos, durante cada uma das quais Transistor a densidade por chip aumentou pelo menos 10 vezes, Lei de Moore revisitada por meio da densidade de chips da Intel. O novo trabalho esclareceu os arcos do padrão de onda ao adotar uma nova perspectiva sobre a densidade dos chips, levando em consideração a mudança no tamanho dos chips usados ​​no Fairchild. Semicondutores Processadores internacionais e Intel a partir de 1959.

Após cada episódio de onda de crescimento de seis anos, cerca de três anos de crescimento insignificante se seguiram, de acordo com os autores Jesse Ausubel e David Burg do Programa para o Ambiente Humano (PHE) da Universidade Rockefeller, Nova York.

O próximo surto de crescimento na miniaturização de transistores e capacidade de computação agora está atrasado, dizem eles.

E será puxado pela demanda por, por exemplo, tecnologias de inteligência artificial que consomem muitos dados, como reconhecimento facial, redes e equipamentos celulares 5G, carros autônomos e inovações de alta tecnologia semelhantes, exigindo velocidade de processamento e capacidade de computação cada vez maiores.

Uma empresa iniciante, Cerebras, apregoou o maior chip já construído, o Wafer-Scale Engine, 56 vezes o tamanho da maior unidade de processamento gráfico (GPU), que dominou as plataformas de computação para AI e aprendizado de máquina.

“O chip em escala wafer tem 1.2 trilhão de transistores, incorpora 400,000 núcleos otimizados para IA (78 vezes mais do que a maior GPU) e tem 3,000 vezes mais memória no chip.”

No entanto, o fim da era do chip de silício está em vista, com apenas um ou dois pulsos de silício restantes antes que novos avanços se tornem exponencialmente mais difíceis devido às realidades físicas e limitações econômicas, dizem eles.

O crescimento contínuo da indústria de computadores dependerá de inovações miniaturizadas como nano-transistores, transistores de átomo único e computação quântica.

Em 2019, a empresa controladora do Google, Alphabet, reivindicou um avanço na computação quântica com um processador de supercomputação programável chamado "Sycamore" usando qubits supercondutores programáveis.

“O exemplo de benchmarking publicado relatou que em cerca de 200 segundos o Sycamore concluiu uma tarefa que levaria um supercomputador de última geração cerca de 10,000 anos.”

Diz o Sr. Ausubel, Diretor do PHE: “Escalamos seis vezes em vales mais altos de silício e substratos semelhantes, mas podemos estar saindo dos vales de silício em busca de paisagens de outros materiais e processos.”

“Jardins Qubit podem aguardar no final da escalada atual.”

No entanto, a análise da densidade do transistor revelou um padrão mais complexo de ondas seriais de crescimento com cada fase tecnológica durando cerca de nove anos no total antes da saturação e substituição por uma nova.

O trabalho se baseou em modelos desenvolvidos para o estudo do crescimento com feedback complexo levando a limitações de densidade usadas anteriormente em tais pesquisas, acrescenta, e mostra seu poder de iluminar a evolução complexa de diversas máquinas.

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