В 1965 году Гордон Мур предсказал, что число компонентов интегральной схемы будет удваиваться каждый год, пока не достигнет в 1975 году невероятного для того времени значения 65 000. Когда в 75-м он оказался прав, то пересмотрел свой закон — теперь число транзисторов удваивается каждые два года. С тех пор его прогноз определял траекторию развития технологии и, в значительной мере, темпы прогресса, пишет главред MIT Technology Review.

Аргументы Мура были экономическими. Он понял, что цена за компонент интегральной схемы почти обратно пропорциональна числу компонентов. Другими словами, чем больше транзисторов добавляешь, тем дешевле они становятся. Вскоре эти дешевые и мощные чипы стали «технологией общего назначения» — чем-то настолько фундаментальным, что оно порождало новые инновации в различных отраслях, от компьютеров и смартфонов до генетики и искусственного интеллекта.

Но что произойдет, когда закон Мура перестанет действовать? Или, как предполагают некоторые, он уже умер, а мы все еще продолжаем двигаться вперед по инерции?

«Все кончено. В этом году это стало совершенно очевидно», — сказал Чарльз Лейсерсон из MIT, пионер параллельных вычислений. Новая фабрика Intel, предназначенная для производства чипов размером 10 нм, была запущена с большим опозданием и начала выпуск следующего поколения только через пять лет после прошлого. Закон Мура, считает Лейсерсон, всегда касался темпов прогресса, а «мы больше не прогрессируем». Он не один, кто считает так же, — с ним соглашается руководство Nvidia.

Спад темпов не был резким — на протяжении десятков лет многие, включая самого Мура, предвидели конец пути, поскольку уменьшать размеры транзисторов становилось все сложнее. Для решения этой проблемы изобретались новые методы литографии, но прогресс требовал все больше затрат. По подсчетам экономистов, исследования по сохранению закона Мура подорожали в 18 раз с 1971.

Отсрочить неизбежное можно, например, программными методами. Аналитики показали, что требовательные вычисления можно ускорить в 47 раз, перейдя везде, где можно, с языка Python на C, который хоть и требует от программиста больше труда, но существенно снижает число операций, так что программы работают быстрее.

Однако рано или поздно — лет через 10 или 30 — разработчикам понадобится более мощное устройство. Проблема в том, что преемник современных чипов неизвестен, и пройдет много лет исследований, прежде чем он будет найден. Так что «момент для паники уже настал», — считает профессор Эрика Фукс из Университета Карнеги-Меллон.

В 2018 Фукс вместе с коллегами опубликовали исследование, посвященное закону Мура. В нем говорилось, что пора прекратить погоню за краткосрочной прибылью и сообща усилить инвестиции в поиск новых компьютерных технологий.

При этом нет никаких гарантий, что эти инвестиции окупятся. Квантовые компьютеры, транзисторы из карбоновых нанотрубок, даже спинтроника — все это многообещающие возможности, но ни одна из них не может заменить простую интегральную схему. Несмотря на это, инвестировать в исследования необходимо, считают авторы. Потому что один прогноз сбудется наверняка: человечеству понадобится больше вычислительной мощности.