In 1965 deed Gordon Moore – een van de oprichters van Intel – een voorspelling die bepalend zou blijken voor de ontwikkeling van onze moderne samenleving. Na zorgvuldige observatie van een opkomende trend in transistortechnologie kwam Moore tot de conclusie dat de kracht van computers drastisch en met een hoog tempo zou toenemen, terwijl de relatieve kosten net zo snel zouden dalen.
Dit inzicht, nu beter bekend als de Wet van Moore, groeide uit tot de gouden regel voor de elektronica-industrie. Het is de drijvende kracht achter het ongekend hoge tempo van technologische innovatie, dat nog steeds op volle kracht wordt voortgezet. Er worden steeds snellere, kleinere en betaalbaardere transistors ontwikkeld voor onze moderne apparaten en gadgets. Vijftig jaar na dato blijft de impact van Moore’s vooruitziende blik onverminderd groot.
Snelheid
Oorspronkelijk ging Moore ervan uit dat het aantal transistors op een chip ieder jaar zou verdubbelen. In 1970 stelde hij die periode bij naar twee jaar. Voor ons in de ict-sector lijkt die verdubbeling nu, anno 2015, misschien een vrij normale gang van zaken. We zijn er immers aan gewend geraakt dat we ongeveer iedere twee jaar kunnen rekenen op nieuwe generatie Intel-processors die telkens krachtiger en energiezuiniger worden, tegen ongeveer dezelfde prijs.
Maar bedenk eens waar we nu zouden zijn als dit tempo bijvoorbeeld maar half zo hoog zou zijn. Dus niet iedere twee jaar, maar iedere vier jaar een nieuwe chipgeneratie. In dat geval zouden onze datacenters, servers, pc’s en andere systemen nu draaien op technologie die we kennen van begin jaren negentig. Dan hebben we het dus over de i386 en i486…! Een datacenter met de capaciteit die we nu gewend zijn, zou waarschijnlijk een eigen energiecentrale nodig hebben om de vereiste stroomcapaciteit te genereren. Om over de benodigde koelsystemen en serveroppervlakte nog maar te zwijgen.
De technologische vooruitgang die het resultaat is van het nastreven van de Wet van Moore, raakt vele facetten onze maatschappij:
Economische impact: hogere prestaties en lagere kosten zijn twee belangrijke pijlers van technologische ontwikkeling. Er passen steeds meer transistors in steeds kleinere chips, waardoor de prestaties van computers blijven toenemen. Tegelijkertijd nemen zowel het stroomgebruik en de kosten af, maar nemen de mogelijkheden toe, zodat het bedrijfsleven meer kan doen tegen lagere kosten.
Technologische impact: dankzij de continue technologische innovatie is computergebruik de afgelopen vijf decennia getransformeerd. Ooit alleen voorbehouden aan de grootste bedrijven, de overheid en de wetenschappelijke wereld, is de computer nu iets dat we vrijwel allemaal dagelijks gebruiken en nodig hebben. De pc, internet, smartphones, sociale media, data-analyse (kortom alle computertechnologie die we nu gebruiken) zijn alleen mogelijk dankzij de voortdurende verkleining van de transistor.
Maatschappelijke impact: goedkoop en universeel gebruik van computers is razendsnel opgekomen en overal om ons heen gegroeid. Het heeft voor een echte revolutie gezorgd in de manier waarop we werken en communiceren, waardoor we nu makkelijker en efficiënter kunnen werken dan ooit. We zijn deel van een samenleving waarin technologie niet alleen nuttig en makkelijk is, maar in feite onmisbaar. De zorg, betalingsverkeer, communicatie, transport en logistiek, onderwijs, wetenschap, overal is computertechnologie de essentiële spil.
De toekomst
Er wordt inmiddels al een jaar of vijftien geroepen dat de Wet van Moore op zijn einde loopt, omdat het produceren van steeds kleinere transistors praktisch gezien niet meer mogelijk zou zijn. Toch lukt het ons telkens weer om die grenzen te verleggen. Op dit moment produceren we processors op basis van veertien nanometer-technologie. De volgende stap in chiptechnologie – tien nanometer – komt er al snel aan. En in de Intel-labs experimenteren we al met transistors op basis van zeven en vijf nanometer. Afgaande op onze ervaringen in de ontwikkeling van nieuwe chiptechnologieën, verwachten we dat we nog verder kunnen gaan. Voorlopig is de Wet van Moore dus alive and kicking! Zeker ook dankzij andere chipinnovaties, zoals de 3d-transistor en nieuwe materialen.
Uiteindelijk draait het echter natuurlijk niet om hoe klein een transistor is of dat het al dan niet een 3d-transistor is. Wat dit allemaal mogelijk maakt, dát is waar de winst zit. En daar worden al even grote stappen gezet. De kostenbesparingen die een datacenter op basis van een nieuwe processorgeneratie oplevert ten opzichte van een oudere, is zo groot dat organisaties de benodigde investeringen al binnen acht maanden terugverdienen. Tegelijkertijd vormen kleinere computers – zoals de Intel Edison en de Intel Curie (ter grootte van een knoop) – de basis voor totaal nieuwe industriesectoren en bieden bestaande industrieën nieuwe kansen en mogelijkheden.
Gezien het steeds hogere tempo waarmee de technologie zich ontwikkelt, staan we pas aan het begin. We weten nog niet wat er echt mogelijk wordt over tien, twintig, vijftig jaar, net zo min als Gordon Moore de concrete implicaties van zijn observatie uit 1965 kon voorzien. Het worden interessante tijden!
Wetten gaan een eigen leven leiden, Moore stelde iets over miniaturisatie en prijserosies. Met de weg van parallellisatie die ingeslagen werd lijkt de redelijk concrete implicatie daarvan vooral te liggen in het data probleem dat hieruit aan het ontstaan is.
De ontwikkeling van de transistor en de verdubbeling processing power hebben een relatie die gebaseerd is op seriële uitvindingen in de periode van 1965 tot op heden. Het betreft hier met name natuurkundige ontwikkelingen en misschien is de wet van Moore wel de selffulfilling prophecy van natuurkundigen geworden. Feit is dat er elke 2 jaar toch een enorme versnelling optreedt, die ongelooflijk veel effect heeft.
Het zijn interessante tijden.
De relatie met data die Ewout legt, kan ik niet vatten, lijkt meer de vraag over de kip en het ei.