Das Mooresche Gesetz kennen heute viele vom Hörensagen, allerdings wird es oft falsch zitiert. Wie lautet die Definition des Mooreschen Gesetzes beziehungsweise von „Moore's Law“ wirklich? Ist es überhaupt ein Gesetz? Und ist es heute immer noch gültig?
Kurzantwort: Was ist „Moore's Law“?
Das Mooresches Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren in integrierten Schaltkreisen etwa alle zwei Jahre verdoppelt. Diese Entwicklung führte in der Vergangenheit zu leistungsfähigeren und kostengünstigeren Computern. Heutzutage wird das Gesetz aber nicht mehr eingehalten, weil sowohl Intel als auch andere Chip-Hersteller zunehmend an physikalische und wirtschaftliche Grenzen stoßen.
Mooresches Gesetz: Definition & Erklärung
Das Mooresche Gesetz wird oft missverstanden und falsch wiedergegeben. Es besagte ursprünglich:
Die Anzahl an Transistoren, die in einen integrierten Schaltkreis festgelegter Größe passen, verdoppeln sich etwa alle 2 Jahre.
Ein Transistor (elektronischer Halbleiter) ist ein winziger Schalter (Ein/Aus), der den Stromfluss steuern kann. Durch Transistoren können Computer überhaupt erst Berechnungen anstellen und Informationen speichern.
Moores Aussage war vor allem früher insofern wichtig, da Chip-Hersteller wie Intel seit jeher versuchen, die Chip-Fläche so gering wie möglich zu halten, um Chips wirtschaftlich – also gewinnbringend – zu produzieren. Um die Leistung zu steigern, müssen daher zwangsläufig immer mehr Schaltkreise auf dem gleichen Raum untergebracht werden.
Laut der obigen Grafik gibt es also einen linearen Verlauf zwischen der Anzahl der Transistoren und der vergangenen Zeit. Heute ist bekannt, dass dem nicht (mehr) so ist.
Fehldeutungen zu „Moore's Law“
Aus Moores Aussage hat sich später die Interpretation ergeben:
Die Prozessor-Leistung für Computer verdoppelt sich alle 2 Jahre.
Auch wenn diese Aussage bislang grob gestimmt hat, sagt das Mooresche Gesetz nichts über die Geschwindigkeit von Prozessoren aus. Denn nur weil ein Prozessor (CPU) doppelt so viele Transistoren besitzt, muss er nicht auch doppelt so schnell sein.
1965 erschien Moores Gesetz in einem Artikel, wo zunächst nur von einem Zeitraum von 1 Jahr die Rede war. 1975 änderte Moore seine Aussage ab auf 2 Jahre. Moores damaliger Intel-Kollege David House schätzte hingegen einen Zeitraum von 1,5 Jahren. Heute ist dieser Zeitraum auch die am meisten verbreitete Variante von „Moore's Law“:
Die Anzahl an Transistoren, die in einen integrierten Schaltkreis festgelegter Größe passen, verdoppeln sich etwa alle 1,5 Jahre (18 Monate).
Was bedeutet „Moore's Law“?
Einfach erklärt bedeutet „Moore's Law“, dass die Chip-Hersteller alle 18 Monate eine neue Chip-Generation auf den Markt bringen. Allerdings Ist das Mooresche Gesetz aber eben kein Naturgesetz, sondern eher eine Richtlinie, an der man sich orientieren kann. Dass es kein wirkliches Gesetz ist, zeigen heutige Probleme der CPU-Herstellung.
Das Ende des Mooreschen Gesetzes
Das Mooresche Gesetz ist seit ungefähr dem Jahr 2015 nicht mehr gültig, weil die Entwickler an physikalische Grenzen gestoßen sind. So meldete Intel im Sommer 2015, dass der Zyklus wohl eher 30 statt 18 Monate dauert. CPUs werden seit Längerem auch nicht mehr an ihrer Taktrate gemessen. Mittlerweile ist eher die Anzahl der verbauten CPU-Kerne maßgebend für die Geschwindigkeit. Demnach werden Chips nicht mehr zwangsläufig schneller, aber Fortschritt und Effizienzmaximierung wird es weiterhin geben.
Das folgende Intel-Video zeigt, wie ein Chip im 22nm-Verfahren mit 3D-Transistoren hergestellt wird:
Nach dieser Erklärung habt ihr eine ungefähre Vorstellung davon, wie ein Computer eigentlich funktioniert:
