video
Thư viện
Tài trợ
Định luật Moore chấm dứt
27 Apr, 2015
Photo credit: The Economist.
Số lượng bóng bán dẫn có thể đặt được trong một vi mạch tăng khoảng gấp đôi mỗi năm và nhờ vậy hiệu quả của nó cũng tăng gấp đôi. Nhiều người đã ngờ ngợ biết định luật Moore; chẳng hạn, chúng ta biết định luật này góp phần làm giảm chi phí dành cho việc tạo nên sức mạnh máy tính. Tuy nhiên, thậm chí 50 năm sau khi Gordon Moore, nhà đồng sáng lập công ty sản xuất chip Intel, đưa ra dự đoán nổi tiếng của mình, người ta vẫn khó nắm bắt được bản chất thực tế và tác động cụ thể của định luật này. Định luật Moore là gì?
Tiên đoán của Moore tập trung vào công ty sản xuất chip vi mạch (hay còn được gọi là mạch tích hợp), bộ phận thực hiện việc tính toán trong máy tính hiện đại. Bóng bán dẫn là một trong số những thành phần chính trên một con chip: một công tắc điện siêu nhỏ cho phép các chip thực hiện nhiệm vụ suy nghĩ của mình. Trong một bài báo đăng ngày 19 tháng Tư năm 1965, Moore tiên đoán rằng bằng cách thu nhỏ các bóng bán dẫn các kỹ sư sẽ có thể làm tăng gấp đôi số lượng bóng bán dẫn đặt trong mỗi chip mỗi năm. (Sau đó Moore đã sửa đổi dự báo của mình thành số lượng bóng bán dẫn trong mỗi chip sẽ tăng gấp đôi hai năm một lần, và đó là “định luật” thường được khẳng định như vậy) Gấp đôi số lượng một cách đều đặn là tăng theo cấp số nhân: đây không phải là một khái niệm dễ hiểu đối với người tư duy tuyến tính. Intel tính toán rằng các bóng bán dẫn mà công ty sản xuất hiện nay hoạt động hiệu quả hơn 90.000 lần và rẻ hơn 60.000 lần so với bóng bán dẫn đầu tiên được sản xuất vào năm 1971. Nếu một chiếc xe cứ mỗi 100 km lại tiêu thụ hết 15 lít xăng và ta bỏ ra khoảng 15.000 $ để nâng cao hiệu quả hoạt động của nó theo cách tương tự, thì nó sẽ tiêu thụ chưa đến 1/5 mili lít xăng cho mỗi 100 km và giá chỉ 25 xu.
Tuy nhiên, trong thế giới vật chất của chúng ta mọi cấp số nhân đến cuối cùng đều dừng lại . Và dự đoán về sự chấm dứt của định luật Moore xuất hiện ngay từ khi nó ra đời. Tuy nhiên, định luật này vẫn thách thức những người hoài nghi nó: mang lại may mắn vô cùng cho chúng ta, những người được hưởng các thiết bị điện tử tiêu dùng cỡ nhỏ nhưng rất mạnh mẽ. Tuy nhiên, các dấu hiệu cuối cùng cũng đã tích tụ, cho thấy định luật này đang dần hết hiệu lực Điều này không phải là do giới hạn vật lý (mặc dù việc sản xuất bóng bán dẫn với chiều rộng chỉ 14 nanomet, hay một phần tỷ của một mét, khá khó khăn). Intel cho biết công ty này có thể giữ định luật này hoạt động trong vòng ít nhất mười năm nữa, cuối cùng thu nhỏ bóng bán dẫn xuống còn 5nm, tức là tương đương với độ dày màng tế bào. Và các chiến lược khác cũng góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động: chẳng hạn, công ty này cũng đã bắt đầu xếp chồng các bộ phận cấu thành, và thực tế chính là sản xuất chip 3D.
Nếu định luật Moore bắt đầu giảm đi (flag), nó chủ yếu là do kinh tế. Như Moore ban đầu nói, định luật này không chỉ về việc giảm kích thước của bóng bán dẫn, mà còn là giảm giá của chúng. Vài năm trước đây, khi các bóng bán dẫn 28nm là tối tân (state of the art), các nhà sản xuất chip nhận thấy chi phí thiết kế và sản xuất của họ bắt đầu tăng mạnh. Các "fabs" (nhà máy chế tạo chất bán dẫn) mới giờ đây chi phí hơn 6 tỷ USD. Nói cách khác: bóng bán dẫn có thể thu nhỏ hơn nữa, nhưng hiện giờ chúng trở nên đắt đỏ hơn. Và với sự nổi lên của điện toán đám mây, việc nhấn mạnh tới tốc độ của bộ vi xử lý trong máy tính để bàn và máy tính xách tay không còn phù hợp đến vậy. Bộ phận phân tích chính không còn là bộ vi xử lý, mà là các rack của máy chủ hoặc thậm chí của trung tâm dữ liệu. Câu hỏi đặt ra không còn là số lượng bóng bán dẫn có thể được nén vào một chip, mà là số lượng hợp lý về mặt kinh tế để xếp vào một warehouse (kho). Định luật Moore sẽ chấm dứt; nhưng có lẽ đầu tiên sẽ trở nên không thích hợp trước đã.
Phương Thùy
The Economist
Tags: economics
Post a Comment