Moores Lov har været en selvopfyldende profeti i mere end 50 år, hovedsageligt fordi chipindustrien med Intel i spidsen har besluttet sig for at bruge Moores observation som pejlemærke og næsten taktfast presse udviklingen, så kapaciteten på en processor er blevet fordoblet cirka hvert andet år.
Men som det mange gange har været beskrevet, så vil den eksponentielle udvikling på et tidspunkt løbe ind i både fysiske og økonomiske forhindringer, som vil drosle chipudviklingen ned til mere lineære forbedringer snarere end eksponentielle.
Lige nu er den største trussel mod Moores Lov således ikke, at transistorerne nærmer sig den atomare grænse. Derimod er Rocks Lov et større problem. Den er ligesom Moores Lov en observation af chipindustrien og peger på, at prisen for en chipfabrik fordobles cirka hvert fjerde år.
Det er vigtigt, fordi omkostningen til etablering af en fabrik, der bruger en ny fremstillingsteknologi til en ny generation af processorer, skal hentes hjem på de processorer, der sælges. Hidtil har det kunnet lade sig gøre, fordi der blev solgt først flere pc'er og siden kom smartphones og tablets ind i billedet.
Både pc-markedet og smartphonemarkedet mætter til
Nu ser det imidlertid ud til, at forbrugere og virksomheder lader der gå længere tid mellem udskiftningerne af en pc. Samtidig er smartphone-markedet ved at være mættet med færre nye brugere, og væksten drives hovedsageligt af udskiftninger. Det betyder, at udsigten til at sælge mange flere processorer ikke er gode, og derfor ser regnestykket ikke længere godt ud, når en ny chipfabrik skal planlægges.
De dårlige nyheder for chipbranchen betyder imidlertid blot, at den skal til at finde andre veje. Lige nu vil branchen gerne sparke liv i Internet of Things, for det vil åbne et nyt marked for at sælge milliarder af processorer, der kan betale de dyre chipfabrikker hjem.
Problemet er dog, at det næppe bliver Intels Xeon eller Core-processorer, der kommer til at sidde i Internet of Things, så hvad skal der ske med den vækst i regnekraft, vi er blevet vant til at have adgang til?
Der er flere faktorer, der betyder, at vi stadig vil kunne se en vækst i regnekraft over tid. Men når Moores Lov bremser op, så kommer væksten til at se anderledes ud.
Det mest oplagte er, at det bliver billigere at producere en beregningsenhed. Det ser vi allerede med ældre processorer, som kan fremstilles meget billigt, fordi teknologien er triviel og fabrikkerne betalt. Hvis der ikke kommer lige så hyppige udskiftninger af chipteknologierne i fremtiden, så vil man kunne forvente, at det bliver billigere at fremstille en chip med en given regnekraft.
Stadig plads til energioptimering
Samtidig er der formentlig plads til forbedringer i energiomkostningerne til at udføre en beregning. Teknologier som memristorer eller MRAM kan måske ikke redde Moores Lov i dens nuværende form, men de kan reducere energiforbruget. Jo færre joule, der skal til at udføre en given beregning, jo billigere bliver det.
Det tilbageværende problem er selve essensen af Moores Lov, nemlig at antallet af transistorer på en chip kunne fordobles hver 18-24 måned. Det har hidtil kunnet lade sig gøre, fordi vi har gjort fremskridt i de litografiske teknologier til at gøre transistorerne mindre og mindre.
Når det rammer den fysiske grænse, så vil der kun kunne komme flere transistorer på chippen ved at øge chiparealet. Der er visse muligheder for at stable transistorerne i flere lag, men på sigt vil chippen være nødt til at blive større, når transistorerne ikke kan blive mindre.
Det første sted, det kan blive et problem, er i smartphones. Her er der ikke meget plads til store processorer. Og når chippen når sin maksimale størrelse, er den næste løsning at koble flere processorer sammen. Det vil også have en øvre grænse i en smartphone.
Det er hér, skyen for alvor bliver relevant. Når den væsentligste faktor i vækst i regnekraft bliver at øge chiparealet enten for hver enkelt chip eller ved at øge antallet af chip, så bliver gulvareal afgørende. Megadatacentre vil kunne rumme millioner af energieffektive processorer, der pakkes så tæt som muligt i store haller.
Stordrift bliver nødvendigt, for selvom energiforbruget pr. beregningsenhed kan reduceres på chipniveau, så skal der bruges mange kvadratmeter datacenter til at opretholde en vækst i regnekraft.
Dermed kan det se ud til, at når Moores Lov ophører, så vender vi tilbage til en model, hvor regnekraften er centraliseret, og de lokale klienter må ofre regnekraft til fordel for at bevare en håndterlig størrelse.
Er man nødt til at arbejde med en it-strategi, der skal kigge længere frem end 10 år, så er datacenterdrift i en skala, der kan trække læsset for alle klienterne, altså en fremtid, man kan blive nødt til at tage højde for.
En forudsætning for alt dette er dog, at behovet for lokal regnekraft fortsætter med at vokse. På pc'en er det i dag mere grafikkræfter og strømforbrug, der er afgørende snarere end rå regnekraft på processorniveau.
Vi kan derfor også komme til at stå en situation, hvor opbremsningen for Moores Lov bliver ignoreret af den almindelige bruger og primært bliver en hovedpine for dem, der skal tackle datamængderne i datacentret. Medmindre big data og Internet of Things altså ikke kommer til at generere de enorme datamængder, analytikerne har forudset.
...men det er dyrt at lave god journalistik. Derfor beder vi dig overveje at tegne abonnement på Version2.
Digitaliseringen buldrer derudaf, og it-folkene tegner fremtidens Danmark. Derfor er det vigtigere end nogensinde med et kvalificeret bud på, hvordan it bedst kan være med til at udvikle det danske samfund og erhvervsliv.
Og der har aldrig været mere akut brug for en kritisk vagthund, der råber op, når der tages forkerte it-beslutninger.
Den rolle har Version2 indtaget siden 2006 - og det bliver vi ved med.
