Định Luật Moore Là Gì, Tiếp Cận Thế Nào Và Ứng Dụng Ra Sao?

0
432

Trong nửa thế kỷ qua, ngành công nghiệp công nghệ đã được xây dựng trên một bộ quy tắc. Nó xác định mọi thứ từ công suất thiết bị điện tử cho đến thiết kế chip máy tính. Trong số các quy tắc này có Định luật Moore được ra đời từ năm 1965.

1. Tiếp cận định luật Moore

Có một câu đùa với những người vừa mua máy tính cá nhân trên thị trường như sau: Bạn mua một máy tính đời mới, mang nó về nhà, bóc tem – và đó cũng là lúc máy tính đó lỗi thời. Nếu bạn là kiểu người đòi hỏi phải có loại máy nhanh nhất, mạnh mẽ nhất hiện tại, thì có vẻ như bạn sẽ thất vọng và mất nhiều thời gian để cập nhật loại máy mới nhất tại các cửa hàng máy tính.

Rõ ràng bạn thấy câu nói đùa này có vẻ cường điệu đúng không? Nhưng nó không phải là xa rời thực tế. Ngay cả một trong những máy tính cá nhân có cấu hình khiêm tốn nhất ngày nay, thì cũng có sức mạnh xử lý và không gian lưu trữ lớn hơn nhiều so với siêu máy tính Cray-1 nổi tiếng. Năm 1976, Cray-1 là vô cùng hiện đại: nó có thể xử lý 160 triệu hoạt động điểm nổi mỗi giây (flops) và có 8 megabyte (MB) bộ nhớ.

Ngày nay, nhiều máy tính cá nhân có thể thực hiện nhiều hơn 10 lần số lượng các hoạt động flops trong một giây và có 100 lần dung lượng nhớ so với Clay-1. Mặt khác trên mặt trận siêu máy tính, Cray XT5 Jaguar tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge có thể xử lý hơn Cray-1 là 8.750.000 lần flops. Và tính ra chỉ mất hơn ba thập kỷ để chúng ta đạt được cột mốc đó.

Định luật MooreSiêu máy tính Clay-1 là minh chứng cho định luật Moore

Kết luận

Bạn sẽ thấy rằng sự tiến bộ của hiệu suất máy tính đã được tăng theo cấp số nhân. Người đầu tiên thực hiện quan sát nổi tiếng này là Gordon Moore – nhà đồng sáng lập công ty vi xử lý Intel. Quan sát này chính là nền móng của định luật Moore.

2. Định luật Moore là gì?

Năm 1965, Gordon Moore quan sát thấy rằng số lượng bóng bán dẫn trên một mạch tích hợp đã tăng gấp đôi khoảng mười tám tháng một lần. Các nhà khoa học máy tính, kỹ sư điện, nhà sản xuất và nhà báo đã ngoại suy “Định luật Moore” từ quan sát ban đầu của ông. Nói chung, hầu hết mọi người giải thích Định luật Moore có nghĩa là: số lượng bóng bán dẫn trên một vi mạch sẽ tăng gấp đôi sau mỗi hai năm, trong khi giá máy tính giảm một nửa. 

Ví dụ sức mạnh của cấp số nhân

Để minh họa dễ hiểu, một ví dụ về sự tăng trưởng theo cấp số nhân tuân theo một quy trình tương tự như định luật Moore được đặt ra như sau. Hãy tưởng tượng rằng bạn Nhi bơi dọc một hồ bơi dài 22m – con số trung bình của một hồ bơi thường thấy. Cứ hai năm một lần, Nhi lại tăng gấp đôi khoảng cách của mình và cô ấy cam kết lặp lại điều này trong suốt 50 năm. Như vậy, sau hai năm chế độ bơi của cô là 44m. 

Lúc đầu, có vẻ bạn thấy tốc độ tăng trưởng này không quá ấn tượng. Nhưng sau 10 năm, Nhi đã bơi được 704m – tương đương gấp 32 độ dài hồ. 26 năm sau – khoảng một nửa chặng đường trong kế hoạch tập luyện của mình – cô ấy sẽ phải đi 180 km.

Điều đó tương đương với việc bơi 5 lần rưỡi qua eo biển Manche ở điểm hẹp nhất hoặc một lần qua eo biển Đài Loan – nơi ngăn cách hòn đảo với Trung Quốc đại lục.

Vào thời điểm 50 năm sau, Nhi hoàn thành mục tiêu với chiều dài bơi là 738,198km. Con số đó tương đương với việc đi hết quãng đường từ Trái đất đến Mặt trăng và quay lại.

3. Định luật Moore áp dụng cho điều gì?

Định luật Moore ban đầu dự đoán rằng số lượng bóng bán dẫn trong một bộ xử lý sẽ tăng gấp đôi mỗi năm (sau đó ông đã sửa đổi nó thành hai năm một lần). Luật áp dụng cho các mạch tích hợp và các công nghệ sử dụng chúng.

Định luật Moore đã trở thành quy tắc vàng cho ngành công nghiệp điện tử và là bàn đạp cho sự đổi mới. Với tư cách là người đồng sáng lập, ông đã mở đường cho Intel để tạo ra các bóng bán dẫn nhanh hơn, nhỏ hơn, giá cả phải chăng hơn để thúc đẩy các công cụ và đồ chơi hiện đại của chúng ta. 

Định luật MooreĐịnh luật Moore trở thành quy tắc vàng cho ngành công nghiệp điện tử

Moore tin rằng khi sức mạnh tính toán tăng lên, chi phí trên mỗi thành phần sẽ giảm. Cuối cùng tạo ra được các công nghệ không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta. Như điện thoại thông minh và máy tính xách tay – không chỉ nhiều tính năng hiệu quả mà còn có giá cả phải chăng. 

4. Kết

Như vậy bạn đã biết được định luật Moore là thế nào. Thực tế, lý thuyết của Moore không chỉ đơn thuần là bóng bán dẫn. Trong hơn 50 năm kể từ khi được hình thành, định luật Moore đã trở thành một từ ngữ và một chuẩn mực cho tiến bộ công nghệ. Bất kể những thách thức mà các nhà đổi mới kỹ thuật số hiện đang phải đối mặt là gì. Định luật này vẫn cho chúng ta biết rằng sự khéo léo của con người kết hợp với công nghệ tiên tiến. Có thể và sẽ mang lại tiến bộ với tốc độ cấp số nhân.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây