×
ハードウェア

「ムーアの定律」の終焉は何を意義行うのか?


IntelによるCPU製造プロセス(プロセスルール)の10nm移行に大幅な遅れが生じていり付けるといったニュースに代表さエるように、長らく半導体業界を統治してきた「ムーアの定律」が維持できなくなる日が刻一刻と近づいています。ムーアの定律が崩れたときに、次に来るべき新機軸といったのはどこかにつき、Nature Newsがまとめています。

The chips are down for Moore’s law : Nature News & Comment
http://www.nature.com/news/the-chips-are-down-for-moore-s-law-1.19338

「ムーアの定律」は、「半導体堆積回路のトランジスタ数は2年ごとに2倍になる」といったもので、Intel開業者の単独であるゴードン?ムーア氏がFairchild Semiconductorに在籍していた1965年に出したレポートの中で初めて主唱されました。ムーアの定律自体は半導体業界の技能を観測したムーア氏が体験則に基づく予測でもって主唱したものですが、以後、半導体の技能刷新は大体ムーアの定律通りに進化したことに、半導体事業では「定律」と呼ぶに似つかわしい絶対的な指標でもって取り扱われてきました。なお、トランジスタ数は「機能」に置き換えられ、ムーアの定律は「コンピューターの機能は18カ月で2倍になる」と表わすさエることもあります。


ムーアの定律に従って小さくなってきた堆積回路は、スマートフォン全盛の2016年では回路幅が14nmに到達。スマートフォンなどのモバイル端末の高機能化ばかりでなく、IoTの実現を念頭に、プロセスルールは未来、10nm、7nmとさらに細微化行うことが請いられています。


1960年代に50年以下にわたって半導体事業で通用してきたムーアの定律は、たまたまの物産といったわけではありませんでした。半導体業界は、技能を進化さす指標でもってムーアの定律を捉えており、数年間のうちに実現さす技能プランであるロードマップを作成行うにあたって、ほとんどの開発者がムーアの定律を標準にしてきたといった青史があります。要するに、ムーアの定律を堅持行うべく技能を開発し、定律が崩れそうになるとブレイクスルーとなる技能を生み出すことで、何とかムーアの定律を維持し続けてきたといった事実があり、業界間柄者一同でムーアの定律を維持行うといった目標があったので、ムーアの定律は単なる結果論ではぬといったわけです。


ムーアの定律を守り続けてきた半導体業界ですが、すでに細微化の技能は往路詰まりをみせています。細微化が前進につれて費やす電力の低減が難しく身なり、費やす電力制約の視点に電力を自給できぬ「ダークシリコン」と呼ばエる領分の割りが増えるといった問題もあり、この点さえ細微化を押し進めることの難しさが高まっており、ムーアの定律を堅持行うことが難しくなっています。

仮にムーアの定律通りに事が運べば、2030年にはプロセスルールは2nmに突入行う予定ですが、それは原子10個分といったスケールで、量子的な影響がそれまでにも増して大きくなるのに、電子の座りした挙動は期待できぬと考えられています。要するに、もはや細微化すれば行うくらい機能が向上行うといった単純な世界を描けぬ領分に到達行う時が寸前に迫っていり付けるのです。


しかし、大事なこといったのは「ムーアの定律が済むことが技能の進化のしまいではぬ」といったこと。アイオワ大学び舎のダニエル?リード教授は、「半導体業界の進化のたどろうでもっていり付ける道は、航空機で比喩れば分かりやすいと言えます。ボーイング787は1950年代のボーイング707に比べてスピードで勝っていり付けるわけではありません。しかし、機能は確実に進化しておりまったく別物の航空機と言えるはずです」と述べています。要するに、航空機の機能を単なるスピード競技で語るべきではぬように、半導体の機能は堆積回路の密度ばかりで語るべきではぬといったわけです。

コンピューティングの目玉が、デスクトップPCや手帳PCにスマートフォンやタブレットを目玉と行うモバイル端末に急速に移行し、さらに、クラウドサービスが一挙に普及行うといった趨向に、ムーアの定律の次にくる指標は演算才能以下に省電力機能が大事視されたり、CPU、メモリ、GPU、無電チップなど複数の違うチップを一つにまとめるパッケージングの技能も、半導体の機能を測る指標に身なり得そうです。


再び、ムーアの定律が維持できなくなったもとの一つでもって挙げられていり付ける技能進歩に従って増大行う製造コストの問題も引き続き、大事な因子であることいったのは間差異なさそうです。

さらに、半導体素材でもってシリコンに変ずる材料の究めるも進んでいます。例えば、カーボンナノチューブグラフェンなどの炭素で構成さエる物体がシリコンに取って代わる半導体材料の有力候補でもって究めるされています。一方で、原子1層分の究極の薄さを持つシリコン「Silicene」こそが次年代半導体に似つかわしいといった究めるもあります。

By Argonne National Laboratory

「半導体堆積回路の密度が2年ごとに倍増し行う」といったムーアの定律は遅かれ早かれ終焉を出出迎えることに身なりそうですが、ムーアの定律に取って代わる定律が何になるのか、そもそも現エるのかといった問題はさておいて、「ユーザーの得らエる値打ちは2年ごとに倍増し行う」といったような、修正した「新?ムーアの定律」の維持に向けて、半導体業界の進化は続いてきそうです。

?関連雑報
ムーアの定律にイエロー信号点滅、Intelの10nmプロセス移行の遅れが確実に - BLACKBCAS

IBMが10nm年代を飛び越えて7nmプロセスの半導体チップ試作に成功しムーアの定律が堅持さエる見込み - BLACKBCAS

IBMの「脳」を模した超省電力チップ「TrueNorth」が着実に進化、ネズミの脳レベルに到達 - BLACKBCAS

超高速コンピュータ生誕の蓋然性を秘めた原子1個分の極薄シリコン系材料「Silicene」 - BLACKBCAS

世界初の「カーボンナノチューブコンピューター」制作に成功、実身動きも - BLACKBCAS

堆積回路を使わずにトランジスタばかりでコンピュータを自作行うとこうなる - BLACKBCAS

Tweet

in ハードウェア, Posted by logv_to