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テクノロジー

ムーアの法則の終わりに備える準備はできていない 49

ストーリー by hylom
限界はいつ来るのか 部門より

Anonymous Coward曰く、

1965年にGordon Mooreは、2年ごとにチップ上のトランジスタ密度が2倍になるというムーアの法則を発表した。集積回路に追加できるトランジスタが多いほど価格が安くなる。スマートフォンから安価なラップトップ、GPSから機械学習にいたるまで、ほとんどの技術はムーアの法則を反映している。しかし、ムーアの法則が物理的な限界から終了した場合、どうなるのだろうか?

MITのコンピューターサイエンティストであり、並列コンピューティングのパイオニアであるCharles Leiserson氏は、最新のIntel製造工場のプロセス縮小速度は低下しており、「私たちはもはや(ムーアの法則に合った)速度で進んでいない」と否定した。多数の著名なコンピューター科学者も、ムーアの法則が死んだと宣言している。2019年の頭に、大手半導体メーカーNvidiaのCEOは、ムーアの法則がすでに終わっているという意見に同意した(MIT Technology ReviewSlashdot)。

MIT Technology Reviewの記事では、量子コンピュータやカーボンナノチューブトランジスタ、量子スピンを使った技術など、今後新しい技術が登場する可能性もあるものの、これらが既存のコンピュータ技術に適用できるかどうかは分からないとし、我々が今後もより大きな演算能力を使い続けるためには入念な計画と研究開発は欠かせないとしている。

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  • by annoymouse coward (11178) on 2020年03月06日 14時54分 (#3774341) 日記

    > 1965年にGordon Mooreは、2年ごとにチップ上のトランジスタ密度が2倍になるというムーアの法則を発表した

    実はそんな発表は存在してません.

    1965年ごろの初出とされる文章では
    The complexity for minimum component costs has increased at a rate of roughly a factor of two per year.
    とあるだけで「トランジスタ密度」とは言っていませんでした.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Moore's_law [wikipedia.org]

    それがいつの間にかトランジスタの話にすり替わって
    またx年ごとにy倍になる,といういろいろなバリエーションが出てきたものを
    まとめて「ムーアの法則」と呼んでる状況です.

    分かりやすい例だと,初出だと「1年ごとに約2倍」なんですが,最近は「18か月ごとに約2倍」と数字が変わっています.結構デタラメです.

    そして
    > ムーアの法則が物理的な限界から終了した場合、どうなるのだろうか?
    この質問ですが,本質的に大事なことはムーアの法則は経験則でしかない点です.

    つまり,ムーアの法則に従って技術が進化してきた訳ではなくて
    過去の成長のデータを振り返ってみるとそれがx年ごとにy倍になるというという指数関数で近似できた,と言うだけの話です.

    半導体には3次元化技術のような新しい手法がまだ沢山あります.
    今後も集積度は向上します.
    ただ,その発展は指数関数の形での近似が出来なくなるので,ムーアの法則が使えなくなるだけです.

    あと10年ぐらいしたら別の数式で近似する新しい法則が誕生しているとおもいます.

    • by Anonymous Coward on 2020年03月06日 22時29分 (#3774675)

      ついでに、ムーアの法則が使えなくなったとしても、シリコン半導体は無くなりません。

      シリコンの時代は「人類滅亡の日」まで続く
      https://eetimes.jp/ee/articles/1502/03/news019.html [eetimes.jp]

      「人類滅亡の日」まで続くかどうかは別として、あと数十年の間に他の物に置き換わることは無さそうです。
      他の代替品とはコストが何桁も違うので。

      >量子コンピュータやカーボンナノチューブトランジスタ、量子スピンを使った技術など、今後新しい技術が登場する可能性もあるものの

      これらは素子単体の性能でSiを超えるものがありますが、コストの点ではSiを置き換えることができません。

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        > ついでに、ムーアの法則が使えなくなったとしても、シリコン半導体は無くなりません。

        さすがにそんな誤解してる人は、ごく少数でしょう。

        タレコミにも、
        > 我々が今後もより大きな演算能力を使い続けるためには入念な計画と研究開発は欠かせないとしている。
        とあります。

        最近、「ペースが鈍ってきてる」と言う事を「ムーアの法則の終わり」って言ってるんでしょ。
        比喩ですよ。

    • by Anonymous Coward

      【後藤弘茂のWeekly海外ニュース】ムーアの法則“ページ3”に対応するDARPA - PC Watch [impress.co.jp]より引用

      Moore氏自身は、ムーアの法則では、技術だけでなく経済性が制約となることにも気がついていた。そして、論文には3ページ目があり、そこでMoore氏は、自身のムーアの法則が制約された時の展望にも言及している。大きなシステムを、個別にパッケージされてインターコネクトされた小さな機能(ブロック)によって作る方がより経済的になるかもしれないと予言しているという。つまり、Moore氏自身が、ムーアの法則が際限なく続くのではなく、別なアプローチが台頭する可能性も示していた。

      別のアプローチも最初から書かれていたらしいです。
      原文を読んだことがないのでアレですが。

      • by Anonymous Coward

        そもそも経済性についての法則なんで経済性が当然だろう。
        という話は置いといても実際のところムーアの法則が自然法則か経験則かはどうでもいい。
        少なくとも続いている間はどっちでもいい。そもそも半導体業界からすれば努力目標(つまりムーアのオーダー)であって法則ではないし。
        ムーアの法則が法則になるのは周辺産業つまりソフトウェア産業やコンピュータ産業、そしてソフトウェアおよびコンピュータを使う産業。
        正直より複雑な半導体を低コストで作れるようになるってのはだいぶ前に事実に反するようになってるしムーアの法則はとっくに終わってる。

    • by Anonymous Coward

      なるほど、倍々ゲームにもっともらしい式をあてるのがムーアの法則なら
      もうしばらくはこうやって続きそうですね。

    • by Anonymous Coward

      ていうか最近(いつ?)まで指数関数で近似できていたことのほうがすげえ

      • by Anonymous Coward

        倍々ゲームを40年続けたらどうなるかと言う唯一の成功例がこれですね。
        その結果、IC/LSIなしでは人類の文明が成り立たないレベルにまで普及した。

    • by Anonymous Coward

      健全な精神は健全な肉体にうんちゃらと同じ話で、従業員にハッパをかけてたんでしょ

  • by Anonymous Coward on 2020年03月06日 15時06分 (#3774352)

    ムーアの法則は3ページ目があるのだが
    丁度AMDがやってるマルチダイ的な内容で
    そっちの方に移行するだけで、まだ終わらんよ
    今は2ページ目が終わっただけの話

    • by Anonymous Coward

      それは「ムーアの論文の3ページ目」であって、「ムーアの法則の」ではない。

  • by Anonymous Coward on 2020年03月06日 15時06分 (#3774353)

    MITに研究資金よこせって話みたいですね。

  • by Anonymous Coward on 2020年03月06日 15時29分 (#3774377)

    Sandyが今でも全然使えてるじゃないですか。何年前の石だと思ってんの。
    486からPenIIIまで駆け抜けた時代に比べれば止まってるも同然。

    • by Anonymous Coward

      今でも初代i7 860をサブマシンとして使ってる
      メモリ12GB
      不満はないといいたいところだが、M.2がない、USB2止まりなど
      計算パワー、トランジスタ数じゃない部分で不満が多い

    • by Anonymous Coward

      個人のパソコンに必要なCPU能力について、ムーアの法則は何も述べていない。
      CPU能力という意味なら、昭和の頃の電卓が今でも全然使えている。

      でも電卓に打ち込んでいる数字は、何処か遠くにある高い集積度のLSIの塊であるデータセンターが用意してくれたものだったりする。

    • by Anonymous Coward

      あの頃は、トランジスタの集積度が「速さ」につながってた。今はどうだろ。色々法則はあるけども、結局のところ基準は「速さ」じゃないのか。

    • by Anonymous Coward

      ゴードン・ムーア氏はまだ御存命でちゃんと息してるよ。

      • by Anonymous Coward

        提唱者と法則どっちが先に息しなくなるんでしょうねえ

  • by Anonymous Coward on 2020年03月06日 16時06分 (#3774408)

    NANDが3D化したんだし、DRAMやロジックも3D化してもいいとおもう

    • by Anonymous Coward on 2020年03月06日 17時41分 (#3774484)

      フラッシュの3D化でもトランジスタは一番下のSi単結晶上にしか作っていないよね

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        これは嘘ですよ。
        NANDフラッシュメモリの構造はスイッチ動作するMOSトランジスタが直列に繋がったものであり、MOSトランジスタ自体が1個の記憶セルとして動作します。
        3D NANDでは、縦方向に積み上げた64個とか96個の記憶セルの1個1個がMOSトランジスタ。

        ちなみにDRAMの3D化はもう実現してます。
        パッケージレベルでは3D化が既に一般的で、みんなが使ってるスマホのほとんどは、CPUの上にDRAMパッケージを積層した構造です。
        CPUの上にDRAMウエハを数枚重ねた状態になってます。
        DRAM自体はウエハを5umぐらいに薄くしても動作することが実証されて、コスト無視したら数十層重ねたものが作れるという状況です。

        ロジックの3D化はまだ研究開発段階ですね。
        CMOSロジックはPMOS+NMOSで構成されてますが、PMOS、NMOSを別の層で上下方向に2層重ねて作るのが当面の目標です。

    • by Anonymous Coward

      NANDメモリとかは局所的にしか動作しませんが、ロジックは全体が同時に動くんですよ
      熱をなんとかせずにスタックなんかしたらメルトダウンしますよってからに

      • by Anonymous Coward

        積層したロジックを液体金属で冷却するとかになるんじゃない

      • by Anonymous Coward

        GaNなら熱伝導率が高いので冷却できそう
        ダイヤモンドならもっと熱伝導率が高い

      • by Anonymous Coward

        つまり大脳のように皺を作れば!(露光とか色々出来ません

        • by Anonymous Coward
          でっかいのに露光したのを後から折りたためばよろしい
          • by Anonymous Coward

            でっかいのに露光したのを後から折りたためばよろしい

            28nmとかの枯れたプロセスならともかく
            最先端のプロセスでそれをやると製造コストで半導体メーカーの財務がメルトダウンするよ。
            脳の構造を模倣するのならチップレットを立てて並べるのが現実的な線じゃないか?

            • by Anonymous Coward

              まあダイの外の何かでなんとかしようとは思うよな
              よしフラクタルな表面にチップを貼り付けよう(それも多分大変

    • by Anonymous Coward

      IntelはEMIBでやろうとしてる
      DRAMの3D化はHBMが既にやってる
      なおコスト

      • by Anonymous Coward

        メモリチップの積層実装とNANDの3D化は違う話。
        NANDのチップを積層実装しよう、という話は当然ある。
        DRAMセルの3D積層はSOI上にDRAMセルを作らないといけないのだが、これは難しい。
        ロジック回路ならSOI上に作れるが、多層配線がネックになって積層化は困難。

  • by Anonymous Coward on 2020年03月06日 21時13分 (#3774634)

    世界初の人工衛星(1957年)から有人月面探査(1969年)まで10年ちょっとなことを考えると
    30年後の2001年には木星有人探査くらい実現しているのでは? と当時の人が真剣に考えていても不思議はない。
    まして50年後の2019年に火星の有人探査すら実現していないとは当時の人は思いもよらなかっただろう。
    でも、当時の近未来SFでも携帯電話の普及を予期しているものはお目にかからない。

    そこから考えると50年以上も半導体の進歩が続いたのがむしろ異常で、
    半導体の進歩が止まっても現代人が思いもつかないような分野が伸びるのではと思う

    • by Anonymous Coward

      原子爆弾の50年前なんて飛行機すら想像出来なかったろうしなぁ
      何かあれば一気に世界は変わるよな

    • by Anonymous Coward

      人工知能か量子コンピュータが遺伝子組み換え動物かほかに何があるだろ?

  • by Anonymous Coward on 2020年03月06日 21時54分 (#3774663)

    何か準備をしておくような物だったのか

    • by Anonymous Coward

      ずっとそれが続くと信じて投資したり事業計画を立てたりしているヴァカが(もしいるとしたらだけど)死ぬんじゃね?

      • by Anonymous Coward

        わざわざ馬鹿をヴァカって書くのはどういう意味付けなの?

        • by Anonymous Coward

          そりゃ主として日本国外の話だから、それっぽい発音を片仮名で表記したのだろう。

      • by Anonymous Coward

        トレンド通りに設備投資できない他社を蹴落とすためのものだろ

        それに、もっともらしいトレンドを言いふらしておくと、ある時点で
        他社に先行されても、自分がトレンドに乗り遅れずにテクノロジを
        進められれば「負けた」と言わなくて済む

    • by Anonymous Coward

      あれだ、心の準備とかそういうやつじゃなかろうか

  • by Anonymous Coward on 2020年03月07日 14時29分 (#3774896)

    CMOSのスケーリング則にのっとって微細化が進むと、集積度は上がるわ、動作速度は上がるわ、消費電力は下がるわで、どんどんデバイスの性能が良くなって需要が増えて生産量が上がって新規参入のプレーヤーも増えて業界全体がウマ~だったはずだが、そんな時代はとっくの昔に終わっている
    膨大な投資コストをまかなうのが困難になり、最先端のデバイスを作れる、つまりムーアの法則の恩恵を受けられるプレーヤーは減る一方

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アレゲは一日にしてならず -- アレゲ見習い

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