1965-ben az Intel egyik alapítója, Gordon Moore azt a megállapítást tette, hogy adott egységnyi területre integrált áramköri egységek száma (értsd: bonyolultsága) 12 havonta megduplázódik. Moore-törvénye úgy került be végül a köztudatba, hogy az IC-kbe integrált tranzisztorok száma évente megduplázódik. Ez 51 éve volt, és úgy tűnik, kilehelte lelkét.
Itt a vég(e)
A törvényt hamar magáévá is tette az ambiciózus és hatalmas lépésekben fejlődő Intel, és tényleg sikerült is tartani ezt a feszített tempót. Aztán 1975-ben kicsit változtatni kellett és 24 hónapra módosult egy lépésnyi idő, de még ez is őrült tempónak számított. A gondok 100 nm alatt kezdődtek. Itt a szilícium chipek már komoly gondokat okoztak, ezért a fejlesztés még nehezebbé vált. A csíkszélesség csökkentéséhez jöttek a feszített szilíciumok, az új alapanyagok, majd megjelent a 3D-tranzisztor és számos egyéb ötletes megoldás.
Jelenleg 14 nm-nél járunk, a 10 nm-es tovább lépéshez pedig a fotolitográfiai módszerben kéne hatalmasat ugrani - egyenesen az Extrém UV fényig (EUV), aminek mindössze 13,5 nm-es a hullámhossza. Ilyen gépet sorozatgyártásra készíteni még az Intelnek is nagyon nehéz feladat.
De még abban is lehet bízni, hogy ez sikerül a chip-óriásnak és lejjebb is tudnak menni, be egészen 10 nm alá. Ekkor már csak évek kérdése, és elérik a 2 nm-es csíkszélességet - itt egy tranzisztor mérete 10 atom lenne, ráadásul ekkora méretben is villámgyorsan és megbízhatóan kéne működnie - nehezen hihető.
Ellen-törvény
A speciális technológiák, a feszített szilícium és a 3D tranzisztor fejlesztése kb. egy évtizedig tartott, és az EUV-fejlesztések sem tegnap kezdődtek, ennek ellenére nehezen hihető, hogy a bevezetés zökkenőmentes lesz. Moore törvénye mellett ismert a Rock-törvény is, amit Arthur Rock jelentett ki és éppen Moore-törvényének fenntarthatósága ellen szól. Ez a "megfigyelés" kimondja, hogy egy modern chipgyár felépítéséhez szükséges összeg négyévente megduplázódik. Nos, ez a törvény azért bukhat meg, mert túl konzervatív - az EUV-vel a duplázódásnál komolyabb kiadásra lehet számítani.
A valóság
A megtorpanás nem várható majd a jövőben, hanem már megtörtént. Az Intel eredetileg 2016-ra ígérte a 10 nm-es Cannonlake processzort, sőt, a 14 nm-es technológiát is már sokkal előbbre tervezték, mint 2015 szeptembere. Nos, a jelen állás szerint a Cannonlake és a mostani Skylake közé egy új generáció is beékelődik Kaby Lake néven, és majd csak 2017 végén érkezik a 10 nm-es Cannonlake - legalábbis most ez a terv. Ha az Intel híres tik-tak stratégiáját nézzük, ez az óra nem csak, hogy pontatlan és késik, de már félre is ver.
Persze nem az Intel van csak gondban, sőt, még ő a legfejlettebb mind közül. A többi gyártó hasonló vagy még komolyabb gondokkal küzd.
A tranzisztor meg minek?
És akkor még itt van az 1 millió dolláros kérdés is: minek még több tranzisztor? Amikor a CPU-magot nem lehetett már értelmesen tovább bonyolítani, jöttek a többmagos CPU-k, ami egy bizonyos szintig még logikus is, csak éppen a szoftverek nem képesek megfelelően kihasználni a párhuzamos felépítést. A különböző vezérlők lapkára integrálása is bekerült a képbe, ám ezzel nehezebbé vált a differenciálás a modellek között és a lapkák alapára is megugrott a mérettel párhuzamosan.
Van remény
Azért ne temessük el a chipgyártókat és ne kiáltsunk armageddont még. A gyártók nem estek teljesen kétségbe és már törik a mérnökök fejét az alternatív megoldásokon. Például az Intel 7 nm-nél szakítani fog a CMOS technológiával, pár éven belül jönnek a körkörös tranzisztorok és a kvantumeffektekkel megspékelt, egzotikus technológiákat is tesztelik már valamelyik föld alatti, titkos laboratóriumban.
