Закон Мура через десять лет потеряет свою актуальность?

Американский физик-теоретик Мичио Каку опубликовал видеообращение, в котором он предсказывает крах закона Мура в течение ближайших десяти лет. В последнее десятилетие физики довольно часто делают подобные прогнозы, однако рассуждения Каку отличаются конкретикой и поэтому заслуживают больше внимания.

Закон Мура относится к компьютерной технике и гласит, что приблизительно каждые два года плотность количества транзисторов на интегральной схеме будет удваиваться. Этот закон исправно соблюдался почти полвека, однако Каку утверждает, что в ближайшие десять лет он будет уже не актуален. Интересно, что компания Intel также отметила признаки замедления закона Мура.

По мнению Мичио Кака, существует две проблемы, которые в будущем ограничат действие закона Мура: тепло и утечки.  «Современные процессоры Intel имеют слой, толщина которого в поперечнике составляет 20 атомов. Когда этот слой сократится до пяти атомов, то чип просто «растает» от выделяемого им тепла. С другой стороны, невозможно бесконечно уменьшать плотность транзисторов, поскольку в этом случае, согласно принципу неопределенности Гейзенберга, будет происходить утечка электронов. Таким образом, конечный предел возможности кремниевых процессоров определяется законами тепловой динамики и квантовой механики. Мы уже наблюдаем замедление закона Мура: при использовании стандартной кремниевой технологии вычислительная мощность процессоров не может расти по экспоненте», говорит Мичио Кака.

Сейчас компания Intel при создании процессора Ivy Bridge вместо обычного двумерного транзистора использует 3D технологию с Tri-Gate транзисторами. На какое-то время это нововведение позволит Intel идти в ногу с законом Мура.

Что же придёт на замену кремниевой эре? Среди кандидатов чаще всего называют оптические компьютеры, ДНК-компьютеры, молекулярные и квантовые компьютеры. Два последних технических решения чаще всего называют «компьютерами будущего», однако они по-прежнему создают больше проблем, чем решают. Например, молекулярные компьютеры уже существуют, однако их массовое производство пока невозможно в виду сложности технологии. Каку предсказывает, что в ближайшие десять лет возможности кремния будут исчерпаны и на его замену придут сначала молекулярные компьютеры, а в конце этого века широкое применение должны получить квантовые компьютеры.