La ley de Moore fue acuñada por el cofundador de Intel Gordon Earle Moore en 1965 año en el que aun Intel no existía. Esta indica que el número de transistores de un circuito integrado se duplica cada 18 meses en superordenadores y cada 24 meses en ordenadores personales.
Aunque a primera vista esto no parece demasiado impresionante al tratarse de una progresión geométrica los resultados a corto y medio plazo son gigantescos, y por ejemplo significa que cada 10 ciclos de la ley de Moore (15 años en supercomputación o 20 años en ordenadores domésticos) en número de transistores aumenta 1.024 veces y en 20 ciclos (30 años - 40 años) el número de transistores aumenta 1.048.576 veces.
Esta tendencia lleva cumpliéndose desde 1965 gracias a la miniaturización constante de los circuitos impresos. En la actualidad se están comercializando productos fabricados en 22 nanómetros y se esperaba que en el primer trimestre del año 2014 Intel comenzara a comercializar los primeros microchips fabricados a 14 nanómetros, sin embargo su venta se retraso hasta el 5 de Septiembre del 2014.
Para hacerse una idea numérica de lo que la ley de Moore significa se puede comparar al primer microprocesador de Intel de 1971 llamado Intel 4004 que tenia 2.300 transistores, estaba fabricado con pistas de 10 micrómetros y era capaz de ejecutar 92.000 instrucciones por segundo (0,092 MIPS) con un microprocesador del año 2012 como el Intel Core i7 3630QM que tiene 1.480.000.000 transistores, esta fabricado en litográfica de 22 nanómetros y tiene una potencia de 113.093.000.000 instrucciones por segundo (113.093 MIPS).
Consecuencias de la ley de Moore
El cumplimiento de la ley de Moore trae consigo las siguientes consecuencias directas o indirectas:
- Mayor velocidad: Al duplicarse el número de transistores se produce un aumento en las capacidades de microprocesador que por lo general representa una velocidad de proceso superior.
- Menor consumo: Gracias a la miniaturización que va pareja con la Ley de Moore la distancia que han de recorrer los electrones es menor y disminuye el grosor de las pistas. Estas dos características hacen que el consumo energético disminuya a igual capacidad. No obstante como se duplica el número de transistores el consumo final de cada generación de microprocesadores es el mismo.
El fin de la ley de Moore
A lo largo del tiempo de diferentes personas han predicho el final de la ley de Moore y por ahora esta continua en vigor. No obstante parece cierto que la miniaturización basada en el silicio terminara cuando se lleguen a los 5 nanómetros aproximadamente debido a un fenómeno quántico denominado efecto túnel.
El propio Gordon Moore profetizo el fin de la ley de Moore en el año 2005 cuando indico que esta llegaría a su fin en 10 o 20 años, pero posteriormente ha indicado que posiblemente otra tecnología diferente a la del silicio consiga que la ley de Moore continué durante muchas más décadas.
Si finalmente no se resuelve como continuar con esta tendencia que marca la ley de Moore la industria de los microprocesadores tal y como la conocemos en la actualidad desaparecerá al no existir un aliciente lo suficientemente relevante para el consumidor para comprar la siguiente generación de microprocesadores.
Cronología de la ley de Moore y futuro próximo
A continuación se presentan los pasos que la ley de Moore ha dado en el pasado y los que están ya previstos sean dados en un futuro cercano.
- 1965 - 10000 nanómetros. (Inicio de la ley de Moore)
- 1971 - 10000 nanómetros. Intel 4004 (2.300 transistores), considerado el primer microprocesador de la historia.
- 1974 - 6000 nanómetros.
- 1977 - 1500 nanómetros. Intel 8085 (1977 - 6.500 transistores), Intel 8086 (1978) y Intel 8088 (1979).
- 1982 - 1000 nanómetros.
- 1985 - 800 nanómetros.
- 1989 - 800 nanómetros.
- 1994 - 600 nanómetros.
- 1995 - 350 nanómetros.
- 1997 - 250 nanómetros.
- 1999 - 180 nanómetros.
- 2001 - 130 nanómetros.
- 2004 - 90 nanómetros.
- 2006 - 65 nanómetros.
- 2008 - 45 nanómetros.
- 2010 - 32 nanómetros.
- 2012 - 22 nanómetros. Intel Core i7 3630QM (1.480.000.000 transistores).
- 2014 - 14 nanómetros.
- 2016 - 10 nanómetros.
- 2018 - 7 nanómetros.
- 2020 - 5 nanómetros.
IBM apuesta por el chip de nanotubos de carbono
En Julio del 2014 IBM ha anunciado que va a invertir 3.000 millones de dólares en los próximos 5 años para tener disponible para el público en general en el año 2020 a el primer chip basado en nanotubos de carbono que permita continuar con la ley de Moore después de la previsible incapacidad de llegar más allá de este año con la miniaturización de los procesadores basados en silicio.
Según IBM el diseño por el que se ha decidido es el de usar 6 nanotubos por transistor, y según sus cálculos este primer procesador de nanotubos de carbono que podremos comprar consumirá igual que un procesador actual pero será 6 veces más rápido que los actuales.
Las medidas en concreto de este transistor de nanotubos serian 1,4 nanómetros de ancho por 180 nanómetros de largo y entre cada uno de los transistores se dejaría un espacio de 8 nanómetros para evitar interferencias. Con estas medias se pueden realizar los cálculos aplicados a la ley de Moore y obtenemos como resultado que un chip de nanotubos de carbono de estas características seria seis veces más rápido que los actuales chips de silicio consumiendo el mismo consumo eléctrico.
Los seis nanotubos están conectados en línea entre ellos por medio de un cable que se introduce en cada nanotubo 10 nanómetros. Además para conseguir activar o desactivar el transistor bajo cada uno de estos nanotubos pasa otro girado 90 horizontalmente.
14 nanómetros
El 5 de Septiembre de 2014 Intel lanzo al mercado para su envió y comercialización masiva los primeros microprocesadores de 14 nanómetros. Estos microprocesadores se venden bajo la denominación Core M y cuentan con tres modelos diferentes 5Y70, 5Y10A y 5Y10. Todos ellos tienen un consumo de 4,5W, 2.6GHz de velocidad, una GPU incorporada modelo Intel HD 5300 (GT2), y la posibilidad de gestionar hasta 8GB de memoria DDR3-1600. Por sus características serán utilizados para su ensamblaje en tabletas y ultrabooks.
Larga vida a la ley de Moore
A lo largo de los últimos 40 años de la ley de Moore diferentes expertos han vaticinado el fin de la ley de Moore en múltiples ocasiones cuando por unos motivos u otros parecía que esta dejaría de continuar progresando debido a algún problema tecnológico que finalmente fue superado sin demasiados problemas y
o retrasos.
Hace pocos años para no faltar con la tradición negativista se escucharon voces alrededor del año 2009 que indicaban que el nuevo final de la ley de Moore se produciría con los 18 nanómetros algo que nuevamente no ha ocurrido, y que en esta ocasión se soluciono saltando hasta los 14 nanómetros. Más recientemente, en el año 2013 y 2014 se vaticino de nuevo el final de la ley de Moore en los 14 nanómetros opinión apoyada incluso por AMD la empresa de microprocesadores que ha sido la rival de Intel durante varias décadas.
En la actualidad y desde hace algunos años un gran grupo de personas algo más optimistas (pero no mucho después de todo) cree que esta vez el fin de la ley de Moore se producirá con la llegada de los 5 nanómetros debido al efecto túnel, aunque ya existen pruebas de la posibilidad de crear transistores mas pequeños (incluso de 1 nanómetro).
Sea como fuere en la ISSCC 2015 la compañía Intel tras haber presentado una amplia gama de procesadores de 14 nanómetros ha asegurado que las próximos dos pasos de la ley de Moore (10 nanómetros y 7 nanómetros) están asegurados por su parte y que los chips fabricados con 10 y 7 nanómetros verán la luz en los años 2016 y 2018 sin ningún tipo de retraso tal y como la todavía vigente ley de Moore estipula desde hace 40 años. Larga vida a la ley de Moore.
Artículos relacionados
