More Than Moore - 50 Years of Moores Law

Författare: Roger Morrison
Skapelsedatum: 18 September 2021
Uppdatera Datum: 6 Maj 2024
Anonim
Moore’s Law graphed vs real CPUs & GPUs 1965 - 2019
Video: Moore’s Law graphed vs real CPUs & GPUs 1965 - 2019

Innehåll


Källa: Gewoldi / Dreamstime.com

Hämtmat:

1965 förutspådde Gordon Moore exponentiell tillväxt i datorkraft med jämna mellanrum. Femtio år senare står Moores Law fortfarande.

Det har skrivits en hel del i techpressen om att vi har passerat 50th årsdagen till "Moore's law" (en av de bättre artiklarna är av Thomas Friedman, "Moore's Law Turns 50" i New York Times den 19 majth). Medan de flesta artiklarna korrekt indikerar att den så kallade Moore-lagen är en indikation på den exponentiella tillväxten av datorkraften sedan Gordon Moore, en av de tre grundarna av Intel, gjorde observationen / förutsägelsen som kom att bära hans namn och promulgeras som en "lag."

Grunderna i Moores lag

Till att börja med någon bakgrund - Moores lag är inte en lag eftersom allvar är (oåterkallelig) eller en trafiklagstiftning (ett förslag som kan verkställas genom domstolsåtgärder - böter, fängelsetid, licensavstängning och / eller skiljedom). Det är snarare, som nämnts ovan, en kombination av en observation och en förutsägelse. I Friedmans ord, i april 1965, Gordon Moore,


”Henna som forskningschef för Fairchild Semiconductor och senare en av grundarna av Intel, uppmanades av Electronics Magazine att lägga fram en artikel som förutspår vad som skulle hända med integrerade kretsar, hjärtat av datorer, under de kommande tio åren. Studera den trend som han sett under de senaste åren, förutspådde Moore att vi varje år skulle fördubbla antalet transistorer som kan passa på ett enda kisel, så att du skulle få dubbelt så mycket datorkraft för bara lite mer pengar . När det blev sant, 1975, ändrade han sin förutsägelse till en fördubbling ungefär vartannat år. "Moores lag" har i grund och håll hållit sig sedan dess - och trots skeptikerna fortsätter han med och gör det antagligen till det mest anmärkningsvärda exemplet någonsin på en exponentiell tillväxt av en teknik. "

Många författare hoppar över hjärtat av Moores lag - den ständiga miniatyriseringen av elektroniska komponenter som först tillät en enda transistor på ett chip, sedan flera transistorer på ett chip, sedan tiotals, sedan hundratals, tusentals, tiotusentals osv. - och bara skriv "dubbla hastigheten på datorer vartannat år" (nu 18 månader). Medan effekten av fördubblingen av transistorerna på ett chip fördubblar hastigheten, är det bra att förstå "varför" resultatet, eftersom processorns hastighet är den underliggande komponenten i ökningen av datorkraften över 50 år är det inte den enda komponenten.


En observation av min egen

"Johnmac's law" (inte en verklig lag, en annan observation) är:

Ökning av datorkraft = f ((ökning av processorhastighet + förbättringar i lagring + ökning av telekommunikationsbandbredd) * paradigmförändringseffekt)

eller

CP = f ((

p +

s +

t) * PS)

Var:

Inga buggar, ingen stress - din steg-för-steg-guide för att skapa livsförändrad programvara utan att förstöra ditt liv

Du kan inte förbättra dina programmeringsfärdigheter när ingen bryr sig om mjukvarukvalitet.

= Ändra
f = Funktion
* = Multiplikation
CP = datorkraft
p = Processorhastighet
s = Lagring
t = Telekommunikationsbandbredd
PS = Paradigmskift
(Obs: Ovanstående är inte avsett att vara en matematisk formel utan snarare fungera som ett visningsverktyg.)

Lagring - En annan fördel med miniatyrisering är det faktum att lagring har blivit mycket, mycket mindre i storlek; mycket, mycket större kapacitet; mycket snabbare; och mycket, mycket billigare i kostnad. För cirka 35 år sedan köpte jag en 10 miljon byte (mycket stor kapacitet för sin tid) hårddisk från Corvus. Enheten var större än en stationär persondator och kostade mig $ 5 500,00. Idag bär jag en 128 miljarder byte-enhet på en kedja runt halsen som kostade mig under 100,00 dollar. Om priserna hade förblivit desamma skulle 1 miljard bytes kosta 550 000,00 dollar och 128 GB-enheten runt min hals skulle komma in på sju miljarder, fyrtio miljoner dollar.

Telekommunikationsbandbredd - Vi har sett datormodem som började med 110 baud (11 tecken per sekund) ersatt av 300 baud och sedan 1200, 2400, 9600, 28800, 56000, baud - som var och en bara kunde hantera en användare åt gången - och slutligen ersatt av fiberoptisk och kabel bredbandsåtkomst. Ändå står vi fortfarande bakom mycket av den utvecklade världen inom telekommunikationshastighet och så vi har ett sätt att gå.

Paradigmskift - Detta är den svåraste av komponenterna att kvantifiera - det är inte mätbart i byte eller baud eller MIPS - men det är ett av de viktigaste elementen i ekvationen och drivs ständigt av mänsklig kreativitet. Detta säger inte att ingenjörerna som utvecklar mindre och snabbare chips inte är kreativa, men de arbetar i en ganska rak linje medan paradigmförändringarna ofta orsakas av att människor tänker på nya saker att göra med de mindre och snabbare datorerna, och sedan skriva program för att göra de nya sakerna, vilket fick människor att köpa datorer nästan enbart på grund av de nya sakerna.

Paradigm Shifts in Computing History

Några viktiga händelser som har förändrat teknikens gång:

  • 1946: ENIAC tillkännagavs - Den första fungerande elektroniska datorn tillkännagavs till världen. Datoren var ursprungligen utformad för att beräkna sprutbanor för andra världskriget och satte standarden för senare stora systemimplementering - det kom väl över budgeten och ganska sent (efter kriget var slut) - men det var den första och då var datorerna förfinade, gjort något mindre, något billigare och spridda över hela regeringen och näringslivet (när jag började programmera 1962 var det bara regeringen och mycket stora företag som hade datorer. När mindre datorer (“minicomputers”) kom med användningen av datorer sprids, men generellt bara genom affärsvärlden).
  • April 1973: Den första bärbara telefonen introducerad - av Motorolas Martin Cooper (som i Mazda-TV-annonsen).
  • 1974: Altair introducerad - Den första konsumentmikrodatorn gjorde det möjligt för hobbyister och senare småföretag att komma in i datorvärlden. Tillkännagivandet ledde också till grundandet av Micro-Soft (senare Microsoft).
  • 1977: A Banner Year - Apple II, den första mikrodatorn med både etui och färggrafik, och Hayes Micromodem, som tillät mikrodatorer att kommunicera via telefonlinjer, förde många fler datoranvändare "in i spelet."
  • 1979: "VisiCalc" introducerad - Det första elektroniska kalkylbladet av något slag och endast ursprungligen tillgängligt för Apple II, sprider datoranvändning till stationära datorer i hela USA.
  • 1981: IBM PC introducerade - "Big Blue's" introduktion av en mikrodator "legitimerade" deras användning för många uttagningsföretag.
  • 1984: Macintosh introducerad - Användningens enkla och vanliga användningsområden för många applikationer förde många design- och publiceringsföretag till datorvärlden.
  • 1993: Mosaic introducerad - Den första grafikbaserade (och gratis) webbwebbläsaren förde internet in i hemmet och förändrade branschen genom att kräva att systemen ska vara grafiska användargränssnittsbaserade (a la Macintosh och Windows).
  • 1993: Apple Newton introducerad - En handhållen organisator med datorkraft, handskrivningsigenkänning och inbyggda verktyg. Även om den hade begränsad distribution, "började de tänka."
  • 1994: Amazon Founded - Amazon tillkännagavs först som en onlinebutik, en massa online-återförsäljare och eliminerade inte bara bokhandlar utan också små detaljhandlare i hela landet.
  • 1996: PalmPilot introducerad - En lågkostnadshandlad organisator hade bred distribution.
  • 1998: Google Formed - Först bildades som ett sökmotorföretag, och företaget flyttade snart in i många riktningar, inklusive kartläggning, operativsystem, webbläsare, molnberäkning, hårdspecifikation, bredbandsleverans, "app-utveckling" och förarlösa bilar.
  • 2001: iTunes och iPod introducerade - En online-säljare av musik och en lättanvänd spelareenhet förändrade hela musikbranschen genom att minska piratkopiering och eliminera "mellanhanden" (detaljhandelsmusikbutikerna) från köpprocessen.
  • 2004: Lanserade - och (lanserades 2006) förde oss in i den livliga världen av "sociala medier." I början av 2015 hade 1,44 miljarder aktiva månatliga användare och hade 236 miljoner.
  • 2007: iPhone introducerad - Prototypen för alla ”smartphones” (inklusive de som är baserade på Android-operativsystemet). IPhone lanserade också den globala "app" utvecklingsindustrin.
  • 2007: Kindle introducerade - Amazons e-bokstjänst förändrade publiceringsbranschen på mycket sätt som iPod hade förändrat musikbranschen.

Så här är vi - och jag kom inte ens in i "cloud computing", vilket utvidgar både vår räckvidd och lagringsförmåga, vilket gör att vi kan komma åt våra data var vi än befinner oss på vilken enhet vi för närvarande använder. En mycket bra grafisk presentation av skillnaderna de senaste 50 åren har gjort, "Processing Power Compared", har skrivit i sin introduktion, "Vi jämförde bearbetningskraften för olika datorer och enheter från 1956 till 2015 för att visualisera den 1 biljoner gånger ökningen i prestationer under de sex decennierna, ”- det stämmer, en biljon!

Vad har framtiden att erbjuda?

Så, femtio år efter Moores lag, var ska vi gå härifrån? Författare, forskare och guru för konstgjord intelligens Ray Kurzweil har funderat på detta i flera år och efter att ha förklarat teknikens exponentiella tillväxt i en 2007-video, "The accelerating power of technology", och sedan, i en video från 2009, "The Coming Singularitet, ”berättar han vart han tror att vi åker - och han har en ganska bra banrekord hittills (Kurzweils webbplats,” Kurzweil Accelerating Intelligence ”är en bra resurs för ny utveckling inom teknik). Dessutom är hans bok "The Age of Spiritual Machines" från 1996 värd priset bara för tidslinjen för vetenskaplig utveckling på baksidan av boken där han tar oss från "Big Bang" till och med 1996 och vidare genom sina förutsägelser till 2300. Hans massiva 2006 tome, "Singulariteten är nära: När mänskliga transcendera biologi" finns både i pocketbok och på Kindle - läs den och ta reda på vad teknologisk singularitet är och vad det betyder för oss!

Utvecklingen av datorkraft, som man kan se från listan ovan, har lika mycket att göra med fundersamma människor som hittar nya användningsområden (kalkylark, World Wide Web, sökmotorer, sociala medier, etc.) för hårdvaran utvecklad av lysande ingenjörer som det gör för ingenjörerna själva.

Som en sista anmärkning - medan jag uppmanar er att läsa Kurzweil och överväga hans syn på framtiden, bör vi också komma ihåg råden från den lika stora Alan Kay, ”Det bästa sättet att förutsäga framtiden är att uppfinna den,” och försöka göra framtiden till en som vi skulle vilja ha.