మూర్ యొక్క చట్టం ఏమిటి మరియు అది దేనికి?

1965 లో ఇంటెల్ సహ వ్యవస్థాపకుడు గోర్డాన్ మూర్ చేసిన పరిశీలనను మూర్స్ లా సూచిస్తుంది, దీనిలో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లలో చదరపు అంగుళానికి ట్రాన్సిస్టర్‌ల సంఖ్య కనిపెట్టినప్పటి నుండి సంవత్సరానికి రెట్టింపు అవుతోందని అతను కనుగొన్నాడు.

రాబోయే సంవత్సరాల్లో ఈ ధోరణి చెక్కుచెదరకుండా ఉంటుందని మూర్స్ చట్టం అంచనా వేసింది. రేటు తగ్గినప్పటికీ, చదరపు అంగుళానికి ట్రాన్సిస్టర్‌ల సంఖ్య ప్రతి సంవత్సరం మరియు ఒకటిన్నర రెట్టింపు అవుతుంది. ఇది మూర్స్ లా యొక్క ప్రస్తుత నిర్వచనంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

విషయ సూచిక

ఈ చట్టం యొక్క సరళీకృత సంస్కరణ ప్రతి రెండు సంవత్సరాలకు కంప్యూటర్ల కోసం ప్రాసెసర్ వేగం లేదా మొత్తం కంప్యూటింగ్ శక్తి రెట్టింపు అవుతుందని పేర్కొంది. వివిధ కంప్యూటర్ కంపెనీల సాంకేతిక నిపుణుల మధ్య శీఘ్ర తనిఖీ ఈ పదం చాలా ప్రాచుర్యం పొందలేదని చూపిస్తుంది, కాని నియమం ఇప్పటికీ అంగీకరించబడింది.

మేము 1970 నుండి 2018 వరకు ప్రాసెసర్ వేగాన్ని పరిశీలించి, ఆపై 2019 లో మళ్ళీ, చట్టం దాని పరిమితిని చేరుకుందని లేదా సమీపిస్తుందని మేము అనుకోవచ్చు. 1970 లలో, ప్రాసెసర్ వేగం 740 KHz నుండి 8 MHz వరకు ఉంది. అయినప్పటికీ, వేగం కంటే ట్రాన్సిస్టర్‌లకు వర్తించే చట్టం వాస్తవానికి చాలా ఖచ్చితమైనది.

ఒక చిన్న దశాబ్దాల క్రితం మనం సాధించగలిగిన వాటితో పోలిస్తే ఇప్పుడు మనం చిన్న పరికరాల్లో ఉపయోగించగల కంప్యూటింగ్ శక్తి కొంత గొప్పది.

వెనక్కి తిరిగి చూస్తే, ఐదేళ్ళు లేదా అంతకన్నా ఎక్కువ, ప్రస్తుత పిసితో పోల్చితే ఆ సమయంలో ఉత్తమమైన పిసి పాతదిగా పరిగణించబడుతుంది.

చిప్ తయారీలో ప్రతి సంవత్సరం చిప్ తయారీదారులు ట్రాన్సిస్టర్‌ల సంఖ్యను గణనీయంగా పెంచగలుగుతారు, ఎందుకంటే చిప్ పరిశోధనలో పురోగతి మెరుగుపడుతుంది.

ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లలో ట్రాన్సిస్టర్లు మరింత సమర్థవంతంగా మారడంతో కంప్యూటర్లు, కంప్యూటర్-శక్తితో కూడిన భాగాలు మరియు కంప్యూటింగ్ శక్తి కాలక్రమేణా చిన్నవిగా మరియు వేగంగా మారడం మూర్ యొక్క చట్టం యొక్క పొడిగింపు.

ట్రాన్సిస్టర్లు మైక్రోచిప్స్, ప్రాసెసర్లు మరియు చిన్న ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లలో విలీనం చేయబడిన సాధారణ ఎలక్ట్రానిక్ ఆన్-ఆఫ్ స్విచ్‌లు. ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్స్ ఎంత వేగంగా ప్రాసెస్ చేస్తాయో, కంప్యూటర్ మరింత సమర్థవంతంగా మారుతుంది.

అధిక శక్తితో పనిచేసే ఈ కంప్యూటర్ల ఖర్చులు కూడా కాలక్రమేణా తగ్గాయి, సాధారణంగా సంవత్సరానికి 30 శాతం. హార్డ్వేర్ డిజైనర్లు మెరుగైన ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లతో కంప్యూటర్ల పనితీరును పెంచినప్పుడు, తయారీదారులు కొన్ని ప్రక్రియలను ఆటోమేట్ చేయగల మెరుగైన యంత్రాలను సృష్టించగలిగారు. ఈ ఆటోమేషన్ వినియోగదారుల కోసం తక్కువ-ధర ఉత్పత్తులను సృష్టించింది, ఎందుకంటే హార్డ్వేర్ తక్కువ శ్రమ ఖర్చులను సృష్టించింది.

నేటి సమాజంలో మూర్ యొక్క చట్టం

మూర్ చట్టం తరువాత యాభై సంవత్సరాల తరువాత, సమకాలీన సమాజం ఈ చట్టం ద్వారా బహిర్గతమయ్యే డజన్ల కొద్దీ ప్రయోజనాలను చూస్తుంది. స్మార్ట్ఫోన్లు మరియు డెస్క్టాప్ కంప్యూటర్లు వంటి మొబైల్ పరికరాలు చాలా చిన్న ప్రాసెసర్లు లేకుండా పనిచేయవు. చిన్న, వేగవంతమైన కంప్యూటర్లు రవాణా, ఆరోగ్య సంరక్షణ, విద్య మరియు శక్తి ఉత్పత్తిని మెరుగుపరుస్తాయి. హైటెక్ సొసైటీ యొక్క దాదాపు ప్రతి అంశం మూర్స్ లా కాన్సెప్ట్ నుండి ఆచరణలోకి వస్తుంది.

నేడు, అన్ని వినియోగదారు ప్రాసెసర్లు ఆక్సిజన్ తరువాత భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లో రెండవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న సిలికాన్‌తో తయారు చేయబడ్డాయి. కానీ సిలికాన్ పరిపూర్ణ కండక్టర్ కాదు, మరియు ఎలక్ట్రాన్ల కదలికకు పరిమితులు మీరు సిలికాన్ ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఎంత మందంగా ప్యాక్ చేయవచ్చనే దానిపై కఠినమైన పరిమితిని కలిగిస్తాయి.

విద్యుత్ వినియోగం భారీ సమస్య మాత్రమే కాదు, క్వాంటం టన్నెల్ అని కూడా పిలువబడే ఒక నిర్దిష్ట మందం పరిమితికి మించి ఎలక్ట్రాన్లను ఉంచడంలో సమస్యలను కలిగిస్తుంది.

సిలికాన్ ట్రాన్సిస్టర్లు ప్రస్తుతం 14 నానోమీటర్లకు చేరుకున్నాయి, కొన్ని 10-నానోమీటర్ చిప్ నమూనాలు త్వరలో మార్కెట్లోకి వస్తాయి, మూర్ యొక్క చట్టాన్ని చాలా కాలం పాటు పాటించాలంటే, కంపెనీలు చేయాల్సి ఉంటుందని తేల్చారు తదుపరి తరం కంప్యూటర్లకు పునాదిగా ఉండటానికి క్రొత్త మరియు మంచి పదార్థాలను సృష్టించండి.

భవిష్యత్తులో మూర్ యొక్క చట్టం

నానోటెక్నాలజీకి ధన్యవాదాలు, కొన్ని ట్రాన్సిస్టర్లు వైరస్ కంటే చిన్నవి. ఈ మైక్రోస్కోపిక్ నిర్మాణాలు ఖచ్చితంగా అమర్చబడిన సిలికాన్ మరియు కార్బన్ అణువులను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి విద్యుత్తును వేగంగా సర్క్యూట్ వెంట తరలించడానికి సహాయపడతాయి.

చివరికి, ట్రాన్సిస్టర్‌ల ఉష్ణోగ్రత చిన్న సర్క్యూట్‌లను సృష్టించడం అసాధ్యం చేస్తుంది, ఎందుకంటే ట్రాన్సిస్టర్‌లను శీతలీకరించడానికి ట్రాన్సిస్టర్‌ల గుండా వెళ్ళే దానికంటే ఎక్కువ శక్తి అవసరం. రాబోయే కొన్నేళ్లలో కంప్యూటర్లు మూర్ యొక్క చట్టం యొక్క భౌతిక పరిమితులను చేరుకోవాలని నిపుణులు చూపిస్తున్నారు. అది జరిగినప్పుడు, కంప్యూటర్ శాస్త్రవేత్తలు కంప్యూటర్లను సృష్టించే పూర్తిగా కొత్త మార్గాలను పరిశీలించాలి.

అనువర్తనాలు మరియు సాఫ్ట్‌వేర్ భౌతిక ప్రక్రియల కంటే భవిష్యత్తులో కంప్యూటర్ల వేగం మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి. క్లౌడ్ టెక్నాలజీ, వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్, ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ మరియు క్వాంటం ఫిజిక్స్ కూడా ఇన్ఫర్మేషన్ టెక్నాలజీ ఆవిష్కరణలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.

సర్క్యూట్ల సంఖ్యను రెట్టింపు చేసే పురోగతి మందగించింది మరియు ట్రాన్సిస్టర్లు అణువు యొక్క పరిమాణానికి దగ్గరగా ఉండటంతో ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్లు చాలా చిన్నవి కావు.

భవిష్యత్తులో ఏదో ఒక సమయంలో, సాఫ్ట్‌వేర్ లేదా హార్డ్‌వేర్ పురోగతి మూర్ యొక్క చట్టం యొక్క కలను సజీవంగా ఉంచుతుంది. అయితే, కంప్యూటర్ పరిశ్రమ కొన్ని సంవత్సరాలలో ముందుకు సాగే మరో కోర్సు వైపు తిరగడానికి సిద్ధంగా ఉన్నట్లు తెలుస్తోంది.

మూర్ యొక్క చట్టం యొక్క పురోగతి

ప్రతి రెండు సంవత్సరాలకు మూర్ యొక్క చట్టం చెప్పినప్పటికీ, సాంకేతిక ఉత్పత్తిలో ఈ వేగవంతమైన పెరుగుదల సాంకేతిక నిపుణులు మరియు వినియోగదారుల మనస్సులలో కాలాన్ని తగ్గించింది.

ఉనికిలో ఉన్న పరిమితి ఏమిటంటే, ఒకసారి ట్రాన్సిస్టర్‌లను అణు కణాల వలె చిన్నగా సృష్టించగలిగితే, వేగం విషయానికి వస్తే CPU మార్కెట్లో వృద్ధికి ఎక్కువ స్థలం ఉండదు.

ఈ సర్క్యూట్లలోని మొత్తం భాగాల సంఖ్య ప్రతి సంవత్సరం సుమారు రెట్టింపు అయ్యిందని మూర్ గుర్తించారు, అందువల్ల అతను ఈ వార్షిక నకిలీని తరువాతి దశాబ్దానికి విస్తరించాడు, 1975 మైక్రో సర్క్యూట్లలో ఒక్కో చిప్‌కు 65, 000 భాగాలు ఉంటాయని అంచనా వేశారు.

1975 లో, వృద్ధి రేటు మందగించడం ప్రారంభించడంతో, మూర్ తన రెండేళ్ల కాలపరిమితిని సవరించాడు. అతని సవరించిన చట్టం కొద్దిగా నిరాశావాదం; 1961 తరువాత సుమారు 50 సంవత్సరాల తరువాత, ప్రతి 18 నెలలకు ట్రాన్సిస్టర్‌ల సంఖ్య రెట్టింపు అవుతుంది. తదనంతరం, న్యూటన్ యొక్క చలన చట్టాల భద్రతతో సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ఉన్నట్లుగా పత్రికలు మూర్ యొక్క చట్టాన్ని క్రమం తప్పకుండా సూచిస్తాయి.

సర్క్యూట్ సంక్లిష్టతలో ఈ నాటకీయ పేలుడు సాధ్యమయ్యేది దశాబ్దాలుగా ట్రాన్సిస్టర్‌ల పరిమాణం తగ్గిపోతోంది.

1980 లలో డైనమిక్ రాండమ్ యాక్సెస్ మెమరీ (DRAM) చిప్స్ మెగాబైట్ నిల్వ సామర్థ్యాలను అందించడం ప్రారంభించినప్పుడు, మైక్రాన్ కంటే తక్కువ కొలిచే ట్రాన్సిస్టర్ లక్షణాలు సాధించబడ్డాయి.

21 వ శతాబ్దం ఆరంభంలో, ఈ లక్షణాలు 0.1 మైక్రాన్ల వెడల్పుకు చేరుకున్నాయి, గిగాహెర్ట్జ్ పౌన.పున్యాల వద్ద పనిచేసే గిగాబైట్ మెమరీ చిప్స్ మరియు మైక్రోప్రాసెసర్ల తయారీని ఎనేబుల్ చేస్తుంది. 21 వ శతాబ్దం రెండవ దశాబ్దంలో పదుల- నానోమీటర్ త్రిమితీయ ట్రాన్సిస్టర్‌లను ప్రవేశపెట్టడంతో మూర్ యొక్క చట్టం కొనసాగింది.

మూర్ యొక్క చట్టం యొక్క ముగింపు

మూర్ యొక్క చట్టం ఘాతాంక వృద్ధిని సూచిస్తున్నందున, అది నిరవధికంగా కొనసాగే అవకాశం లేదు. మూర్ యొక్క చట్టం మరో రెండు దశాబ్దాలు ఉంటుందని చాలా మంది నిపుణులు భావిస్తున్నారు. కొన్ని అధ్యయనాలు 2018 లో శారీరక పరిమితులను చేరుకోవచ్చని తేలింది.

ఇంటెల్ మరియు శామ్‌సంగ్ వంటి చిప్ దిగ్గజాలను కలిగి ఉన్న ఇంటర్నేషనల్ టెక్నాలజీ రోడ్‌మ్యాప్ ఫర్ సెమీకండక్టర్స్ (ఐటిఆర్ఎస్) నుండి వచ్చిన తాజా నివేదిక ప్రకారం, ట్రాన్సిస్టర్‌లు 2021 నాటికి వాటిని మరింత తగ్గించలేని స్థితికి చేరుకోగలవని కంపెనీలు ఆరోపిస్తున్నాయి. అప్పుడు, వాటిని చిన్నగా చేయడం ఇకపై ఆర్థికంగా సాధ్యం కాదు, చివరకు మూర్ యొక్క చట్టాన్ని ముగించింది.

దీని అర్థం వారు శారీరకంగా చిన్నవి అయినప్పటికీ, సిద్ధాంతపరంగా వారు ITRS దాని “ఆర్థిక కనిష్ట” అని పిలిచేదాన్ని సాధిస్తారు, అంటే అలా చేయడం వల్ల ఖర్చులు నిషేధించబడతాయి.

మూర్ సిద్ధాంతాన్ని ప్రశ్నించడం ఇదే మొదటిసారి కాదు. గత సంవత్సరం, ఇంటెల్ చీఫ్ ఎగ్జిక్యూటివ్ బ్రియాన్ క్రజానిచ్ ఒక ట్రాన్సిస్టర్ నుండి మరొకదానికి పున izing పరిమాణం చేయడానికి రెండు నుండి రెండున్నర సంవత్సరాలు పడుతుందని ప్రకటించారు. ఇంటెల్ నుండి వచ్చిన ఆదాయ పిలుపులో క్రజానిచ్ దీనిని ప్రశ్నించాడు, తయారీ ప్రక్రియలు గతంలో మాదిరిగానే అభివృద్ధి చెందలేదు.

ఏదేమైనా, ఐటిఆర్ఎస్ ఈ చట్టం వెనుక ఉన్న భావన యొక్క ముగింపు అని అర్ధం కాదని నమ్ముతుంది, ఎందుకంటే తయారీదారులు ఇచ్చిన స్థలంలో ఎక్కువ స్విచ్లను ప్రవేశపెట్టడానికి వినూత్న మార్గాలను కనుగొంటారు. ఉదాహరణకు ఇంటెల్ యొక్క 3D NAND టెక్నాలజీని తీసుకోండి, ఇందులో 32 పొరల మెమరీని ఒకదానిపై ఒకటి అమర్చడం ద్వారా భారీ నిల్వ సామర్థ్యాలను సృష్టించవచ్చు.

తుది పదాలు మరియు ముగింపు

ఇప్పటి వరకు, మూర్ యొక్క చట్టం సరైనది, పదే పదే నిరూపించబడింది మరియు దాని ఫలితంగా డిజిటల్ యుగంలో, PC ల నుండి సూపర్ కంప్యూటర్ల వరకు, దాని కారణంగా చాలా పురోగతికి కారణమని చెప్పబడింది. సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో దీర్ఘకాలిక ప్రణాళికకు మార్గనిర్దేశం చేయడానికి మరియు పరిశోధన మరియు అభివృద్ధికి లక్ష్యాలను నిర్దేశించుకోండి.

మూర్ యొక్క చట్టం ఆర్థిక శాస్త్రం, భౌతికమైనది కాదు. ప్రతి కొత్త చిప్‌లో రెండు రెట్లు ఎక్కువ ట్రాన్సిస్టర్‌లు ఉంటాయని ఇది సూచిస్తుంది మరియు అందువల్ల మునుపటి ఉత్పత్తి యొక్క సామర్థ్యాన్ని అదే ఉత్పత్తి వ్యయం కోసం లెక్కిస్తుంది.

ఈ సరళమైన నియమం అర్ధ శతాబ్దానికి పైగా సాంకేతిక విప్లవంలో అన్ని పురోగతికి ఆజ్యం పోసింది మరియు నేటి సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క ఎప్పటికప్పుడు విస్తరిస్తున్న పరిమితులను నిర్వచించడం కొనసాగిస్తుంది, ఇది కృత్రిమ మేధస్సు మరియు స్వయంప్రతిపత్త వాహనాలు వంటి భావనలను తీసుకోవడానికి వీలు కల్పిస్తుంది - మరియు వాటిని జరిగేలా చేస్తుంది.

ఈ చట్టం అపఖ్యాతిని పొందింది, ఎందుకంటే ప్రజలు ప్రపంచంలోని అతిపెద్ద పరిశ్రమలలో ఒకదాని యొక్క భవిష్యత్తును అంచనా వేయడానికి అనుమతించే చట్టాలను ఇష్టపడతారు, కాని ఈ సూత్రం యొక్క భౌతిక ఆధారం అంటే చాలా మంది వ్యక్తుల కంటే ఇది కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు తక్కువ నమ్మదగినది అభిప్రాయపడ్డాడు.

ఈ చిప్‌లను తయారు చేయడంలో శారీరక పరిమితులు సులభంగా ఆ సంఖ్యను ఐదు సంవత్సరాలు లేదా అంతకంటే ఎక్కువకు వెనక్కి నెట్టగలవు, ఇది మూర్ యొక్క చట్టాన్ని ఎప్పటికీ చెల్లదు.

మూల చిత్రాలు వికీమీడియా కామన్స్