무어의 법칙.

아침에 출근을 하며 페이스북을 보니 스티븐 호킹박사가 인텔에 무어의 법칙 50주년 축하 메세지를 보냈더군요.
‘그러고보니 그런 법칙이 있었지’라는 생각과 함께 ‘이게 무슨내용이였더라.’ 라는 생각이 들어 자료를 찾아봤습니다.

일단 무어의 법칙은 1965년 인텔의 설립자 중 하나인 고든 무어가 1965년 4월 19일, 일렉트로닉스 (잡지)에 실린 논문 “Cramming more components onto integrated circuits” 에서 본인의 의견을 피력한것을 캘리포니아 공과대학의 교수와, 대규모LSI의 파이오니아 실업가의 카버 미드가 법칙으로 이름붙인것으로 간단하게 요약하면 이런내용입니다

1. 반도체 메모리칩의 성능 즉, 메모리의 용량이나 CPU의 속도가 18개월에서 24개월마다 2배씩 향상된다는 ‘기술 개발 속도에 관한 법칙’이다.
2. 컴퓨팅 성능은 18개월마다 2배씩 향상된다.
3. 컴퓨팅 가격은 18개월마다 반으로 떨어진다.

* 실제 논문에서는 특별히 기간을 게제하지는 않았으며 추후 1975년 고든 무어가 2년에 2배속이라고 말하며 18개월이라고 한번도 말한적 없다고 주장하였습니다.

여기서 재미있는건 이 2년에 2배속은 2010년 정도까지 실제 발전속도와 거의 유사했다는 것으로 꽤 정확한 예측이였다 할 수 있습니다. 아직 완전히 깨지진 않았지만 이후 이 법칙이 깨지는건 정해진 수순인데 주요인은 발열 및 과전류, 그리고 양자역학 이론(집적도가 일정 이하 *5nm, 현재 인텔 신기술-14nm* 가 되면 양자역학 물리법칙에 의해 전자가 워프하여 합선등의 문제가 생긴다 합니다)등의 문제로 더이상 회로의 집적도를 올리는게 어려워 졌기 때문입니다.

또한 비용 부분에서도 법칙이 유지되기 어려워졌는데. 조엘 하트만 ST마이크로일렉트로닉스 제조 총괄 부사장은 “회로선폭은 어떻게든 줄일 수 있겠지만 28나노 이후로는 오히려 제조비용이 상승한다”라고 이야기했고, 핸델 존스 IBS CEO도 “반도체 업계는 칩 면적을 줄이면서 원가를 낮춰왔지만 차세대 공정에선 그간의 원가 절감은 기대할 수 없다” 라고 언급하기도 하였습니다.

현재 더이상 cpu의 클럭을 올리기도 힘들뿐더러 (현재 4GHz가 한계라고 합니다) 집적도도 더이상 올리기 힘들어지는 이상 현재 방식으로는 성능향상 속도가 줄어들 수 밖에 없으며 이를 타파하기 위해서 많은 연구가 진행 중에 있다 합니다. (ex. 양자컴퓨터, ibm의 저장밀도 100배 기술 등)

흥미 본위로 무어의 법칙에대해 조사해보고 또 정리해보았습니다. 왠지 한계에 다다랐다고 하지만 현재 기술이 깨지며 새로운 시대가 오는 날도 멀지 않은걸로 느껴져 기대감이 생기는 느낌입니다. 다들 어떻게 생각하시나요? 

덤 1) Cramming more components onto integrated circuits 내용 일부

“The complexity for minimum component costs has increased at a rate of roughly a factor of two per year … Certainly over the short term this rate can be expected to continue, if not to increase. Over the longer term, the rate of increase is a bit more uncertain, although there is no reason to believe it will not remain nearly constant for at least 10 years. That means by 1975, the number of components per integrated circuit for minimum cost will be 65,000. I believe that such a large circuit can be built on a single wafer.”

“부품 제조 비용이 최소가 되는 복잡함은 해마다 대략 2배의 비율로 증가해 왔다. 단기적으로는 이 증가율이 올라가지 않아도, 현상을 유지하는 것은 확실하다. 적어도 앞으로 10년 동안 거의 일정한 비율을 유지할 수 없다고 믿을 이유는 없으나 보다 장기적으로는 증가율은 조금 불확실하다. 이 말은 1975년까지는 최소 비용으로 얻을 수 있는 집적회로의 부품 수는 65,000개에 이를 것이다. 나는 그 만큼의 대규모 회로를 1 개의 회로판 위에 구축할 수 있을 거라고 믿는다.”

덤 2) 스티븐 호킹박사의 50주년 축하메세지

Fifty years ago Gordon Moore made the observation that transistors – the fundamental building blocks of the microprocessor and the digital age – would decrease in cost at an exponential rate and increase in performance. Little did Moore know in 1965 that he had introduced a world-changing idea that would become known as “Moore’s Law” and would remain the competitive force bringing the benefits of technology to more people at ever lower costs. I have been very fortunate to have known Gordon Moore for many years. Moore’s law has been fundamental in helping me to continue to do my work around cosmology and also has assisted me personally. Without Moore’s Law I would not be able to communicate. I’m grateful to Gordon Moore for having made the observation and for it to have become the foundation of computing for so many year. As Moore says himself “whatever has been done, can be outdone!” I second that.

-Stephen Hawking

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