Еще около полувека назад один из основателей корпорации Intel Гордон Мур заметил, что технологии изготовления интегральных микросхем развиваются почти строго по экспоненте. Сформулированная им закономерность в современной форме гласит, что количество транзисторов на кремниевом кристалле удваивается каждые два года. До сих пор разработчики следовали этому правилу почти неукоснительно.
На представленном в 1971 г. микропроцессоре Intel 4004 было около 2300 транзисторов. У вышедшего в 1993-м Pentium их стало уже 3,1 млн, а у современных Xeon может иметься десять ядер, каждое из которых содержит сотни миллионов транзисторов. Однако похоже, что теперь закон Мура дошел до своих пределов. В годовом отчете, распространенном корпорацией Intel, сообщается о грядущем удлинении цикла разработки новых процессоров.
До сих пор этот процесс реализовывался в рамках долгосрочной стратегии «тик-так». На первом этапе («тик») происходит миниатюризация транзисторов и осваивается этот новый технологический процесс, появляются первые процессоры; на втором («так») под новые возможности создается новая микроархитектура и выходят процессоры следующего поколения. На каждый шаг у Intel уходило около года, и закон Мура сохранял свое действие.
Однако нынешний «тик-так» с освоением 14-нанометровой технологии (кодовое имя Broadwell) продолжается уже слишком долго, и в сообщении Intel говорится, что переход к новой 10-нм технологии (кодовое имя Cannonlake) произойдет не ранее 2017 г. Более того, корпорация отказывается от традиционной двухэтапной стратегии и переходит к трехэтапной: «процесс – архитектура – оптимизация». Можно заметить, что первые два шага вполне соответствуют привычным «тику» и «таку», а появившийся третий – «оптимизация» – призван помочь более полно освоить возможности, открывающиеся с каждым прорывом в миниатюризации.
Примерно так говорит и отчет Intel: «Мы планируем удлинить период использования 14-нанометровой технологии и следующего 10-нанометрового поколения, дополнительно оптимизируя наши продукты и процессы и поддерживая потребности рынка в появлении новых продуктов каждый год». Иначе говоря, выход новых процессоров Intel продолжится с уже привычной нам размеренностью маятника, однако со столь же привычным удвоением числа транзисторов каждые 24 месяца можно распрощаться. Как сказал глава Intel, «последние два цикла показали, что наш ритм развития сегодня ближе к 2,5 годам, нежели к двум».
Разработчиков винить не стоит: технологии изготовления транзисторов и интегральных микросхем уже вплотную подошли к уровню, на котором свои правила диктует квантовая механика. Они быстро приближаются к теоретически установленному пределу, каждый шаг миниатюризации дается все тяжелее и обходится все дороже. Так, хотя сегодня возможны уже и 7-нанометровые решения, в них применяются уже не чистые кремниевые монокристаллы, а основа из кремний-германия. Освоение нового процесса явно может затянуться.
