La Legge di Moore

1. La Legge di Moore - ???? Gennaio 2003

2. Chi è? Gordon E. Moore ha fondato Intel nel 1968 insieme a Robert Noyce Famoso per la ‘legge’ che stabilisce che la potenza di un chip aumenta ogni 18 mesi Ha lasciato il board of directors della società a 72 anni per raggiunti limiti d’età Rimarrà il presidente onorario di Intel

3. Legge di Moore

4. Il cammino della previsione … • Nel 1965, Moore suppose che l’incremento della capacità elaborativa sarebbe proseguito per tutti gli anni 70 al ritmo di un raddoppio ogni 12 mesi • Previsione corretta nel 1975, che portava ad un raddoppio ogni 2 anni e alla validità per gli anni 80 • Riformulata a fine anni 80 sulla base di osservazione della evoluzione negli anni precedenti, ad un raddoppio ogni 18 mesi, ed estesa per gli anni 90

5. Da supposizione a legge • Quella supposizione non solo si è rivelata sorprendentemente corretta per un periodo molto lungo ma è diventata il metro di misura e un obiettivo per le aziende che operano nel settore tanto da essere percepita come una legge • Ma spesso si corre il rischio di fraintenderla

6. Pentiun II a 300 MHz Maggio 1997 7,5 milioni di transistor Pentiun IV a 1.5 Ghz Novembre 2000 42 milioni di transistor più transistor = … In 42 mesi la legge di Moore prevedeva che il numero dei transistor all’interno del processore sarebbe dovuto salire a circa 40 milioni

7. + prestazioni ??? • Come sono aumentate le prestazioni ? • Eseguendo il benchmark Business Winstone 2001 di Ziff Davis e utilizzando piattaforme con configurazione similari : • Pentiun II ha fatto registrare 13,9 • Pentiun IV ha fatto registrare 43,5 • Se le prestazioni si fossero raddoppiate ogni 18 mesi avremmo dovuto avere 74,1. • Cosa impedisce alle prestazioni di tenere il passo ?

8. Prestazioni del sistema Né la velocità della memoria né quella del bus di sistema stanno crescendo così come afferma la legge. Tuttavia il principale colpevole sembra essere la velocità di I/O dei dischi rigidi. La capacità è cresciuta di un ordine, ma la velocità di trasferimento dati dei dischi rimane molto inferiore alla velocità della Cpu. Quindi incrementare il numero di transistor nella Cpu e la sua frequenza non necessariamente equivale a incrementare le prestazioni dell’intero sistema.

9. Legge di Moore e Microelettronica Da circa un decennio il grande dibattito nella microelettronica gravita intorno alla legge di Moore, ovvero alla possibilità di miniaturizzare sempre più i componenti sui chip. I tecnologi situano all’incirca al 2012 la fine della corsa a miniaturizzare sul silicio “classico”, di fronte a invalicabili limiti fisici e di complessità produttiva E’ la frontiera dei “nanocircuiti” a base organica che comincia ad offrire una risposta su che cosa potrebbe succedere dopo il 2012. Miliardi di semiconduttori organici o plastici sui chip del futuro.

10. La nanotecnologia Per Intel con la nanotecnologia si intende strutture con misure al di sotto dei 100 nanometri (nm, pari a 0,1 micron) Entro quest’anno entreranno in produzione i primi microchip con una tecnologia di litografia (“stampa” di circuiti integrati sui wafer di silicio) a 90 nanometri e con transistor da 50 nm. La nanotecnologia sta facendo moltissimo progresso, soprattutto con l’utilizzo di nanotubi al carbonio. I nanotubi hanno speciali caratteristiche elettroniche che permettono la costruzione di transistor, conduttori e superconduttori molto più piccoli dei dispositivi basati sul silicio.

11. Nanotecnologia e record Con la nanotecnologia c’è la concreta speranza di riuscire a creare transistor grandi quanto una molecola, e quindi continuare la marcia alla miniaturizzazione anche dopo che la tecnologia al silicio avrà raggiunto i limiti imposti dalla natura quantistica della materia Dall’alleanza tra Amd e l’università di Berkeley nasce il transistor double-gate più piccolo del mondo, da 10 nanometri. Il Quantum Science Research Group diretto da Stan Williams, di Hp ha realizzato la memoria da 64 bit a più alta densità elettronica del mondo, così piccola che oltre mille potrebbero stare in fila sulla punta di un capello.

12. Nanotecnologia e business • La nanoelettronica è come il progetto di un “palazzo” i cui mattoni stanno per essere sfornati solo ora • Gli elementi logici su nanotubo creati da Ibm • Il transistor da una molecola dei Bell Labs • I circuiti basilari su nanowire che si auto-assemblano di Harvard • Ma le prospettive di business sono enormi. • Come dice Stan Williams di Hp , “l’era del computer non è ancora cominciata”.

13. Applicazioni della nanotecnologia La National Science Foundation degli USA ha valutato un mercato di oltre 3000 miliardi di euro nei prossimi 10 o 15 anni. Edifici e macchinari potrebbero diventare capaci di segnalare da soli quando serve un intervento di manutenzione, e magari di ripararsi da soli. I vestiti potrebbero monitorare lo stato di salute di chi li porta ed avvisare su eventuali agenti pericolosi presenti.

14. Progresso o regresso? Il progresso tecnologico ci sta portando fuori strada? E’ come affermare che l’alfabeto è perverso perché può essere utilizzato per formare parole di insulto. E invece è ottimo quando serve per scrivere poesie o teoremi di geometria superiore. Quello che conta è l’uso. E a questo punto è doveroso chiedersi quale utilizzo si farà delle nanotecnologie che stanno ora assorbendo le energie dei ricercatori,

15. Obiettivi Superare i confini della materia. Il microchip al silicio è miniaturizzabile fino a un certo punto, fino al “muro” eretto dalle leggi della fisica classica. Come oltrepassarlo ? Un esempio sono le ricerche nel campo dei chip organici. Ma il futuro riserva sorprese anche maggiori. Come il computer quantistico, anche se siamo solo nel campo della teoria. Ma se si troverà il modo di realizzarlo consentirà di moltiplicare all’infinito la capacità di calcolo dei normali PC. Come? Non risponderà più alle leggi della fisica classica. Ma questo è, appunto, il futuro.