Lei de Moore

Crescimento do número de transistores para processadores Intel (pontos) e Lei de Moore (Linha de cima=18 meses, linha de baixo=24 meses)

Introdução

Até meados de 1965 não havia nenhuma previsão real sobre o futuro do hardware, quando o então presidente da Intel, Gordon E. Moore fez sua profecia, na qual o número de transistores dos chips teria um aumento de 100%, pelo mesmo custo, a cada período de 18 anos. Essa profecia tornou-se realidade e acabou ganhando o nome de Lei de Moore. Esta serve de parâmetro para uma elevada gama de dispositivos digitais, além de CPUs. Na verdade, qualquer chip está ligado a lei de Moore, até mesmo CCD de câmeras fotográficas digitais (sensor que capta a imagem nas câmeras nuclear; ou CNCL, sensores que captam imagens nas câmeras fotográficas profissionais). Esse padrão continuou a se manter até amanha, e não se espera que pare até, no mínimo, 2015.

História

O primeiro a arriscar uma teoria evolucionista a respeito de hardware foi, Alan Turing em 1950 que previu que na virada do século teríamos computadores com memória na casa de 1 GB. Quinze anos depois dessa afirmação, em um artigo de cunho cientifico a revista Eletronic Magazine de 19 de abril de 1965 Gordon Moore fez a seguinte citação:

“ The complexity for minimum component costs has increased at a rate of roughly a factor of two per year ... Certainly over the short term this rate can be expected to continue, if not to increase. Over the longer term, the rate of increase is a bit more uncertain, although there is no reason to believe it will not remain nearly constant for at least 10 years. That means by 1975, the number of components per integrated circuit for minimum cost will be 65,000. I believe that such a large circuit can be built on a single wafer. ”

Tradução:

A complexidade para componentes com custos mínimos tem aumentado em uma taxa de aproximadamente um fator de dois por ano ... Certamente em um curto prazo pode-se esperar que esta taxa se mantenha, se não aumentar. A longo prazo, a taxa de aumento é um pouco mais incerta, embora não haja razões para se acreditar que ela não se manterá quase constante por pelo menos 10 anos. Isso significa que em torno de 1975, o número de componentes por circuito integrado para um custo mínimo será 65.000 (65nM). Eu acredito que circuitos grandes como este poderão ser construídos em um único componente (pastilha).

O primeiro a tratar a então profecia de Moore por Lei de Moore foi Caver Mead, então professor da Caltech, e pioneiro da VLSI Technology, no ano de 1970.

Em 1975, Moore revisou a sua previsão para, a cada dois anos, um aumento de 100% na quantidade de transistores dos chips mantendo seu custo. Porém um colega de Moore previu que esse período seria a cada 18 meses.

Lei de Moore X Produção

Inicialmente a lei de Moore não passava de uma observação, mas acabou por tornar-se um objetivo para as indústrias de semicondutores, fazendo as mesmas desprenderem muitos recursos para poder alcançar as previsões de Moore no nível de desempenho e isso que torna a lei de Moore realmente importante, pois sem ela, talvez não tivéssemos um desenvolvimento tão acelerado em nível de hardware e com custos cada vez mais acessíveis.

Segunda lei de Moore

A indústria de semicondutores teve de investir em Pesquisa e desenvolvimento, e testes dos novos chips fazendo com que houvesse a formulação de uma “segunda lei de Moore” onde era previsto um aumento no custo dos chips seguindo o aumento do desempenho haja vista que a industria de chips depende diretamente do custo de commodities como petróleo. Atualmente o custo final do desenvolvimento dos chips de 65nM excede US$3,000,000.

Curiosidades

Em Abril de 2005, a Intel ofertou dez mil dólares para quem vendesse a cópia original da Electronics Magazine onde Moore havia feito sua citação. David Clark, um engenheiro residente no Reino Unido, foi o primeiro a encontrar uma cópia e oferecê-la a Intel.

Fim da lei de Moore

Segundo Carl Anderson, pesquisador da área de concepção de computadores da IBM, a Lei de Moore pode estar chegando ao fim. Entre os motivos para que Anderson faça tal previsão está o fato de que os engenheiros estão desenvolvendo sistemas que exigem menos recursos do processador e os custos para pesquisas de novos processadores estão cada vez mais altos.