ما هو قانون مور؟
ينص قانون مور على أن عدد المكونات على شريحة واحدة يتضاعف كل سنتين بتكلفة قليلة. وعلى الرغم من أنه ليس علمًا فعليًا، إلا أنه كان ملاحظة واستقراء استمر في الثبات منذ عام 1965.
النقاط الرئيسية
- ينص قانون مور على أن عدد الترانزستورات على الشريحة الدقيقة يتضاعف تقريبًا كل سنتين مع زيادة طفيفة في التكلفة.
- في عام 1965، قام جوردون إي. مور، المؤسس المشارك لشركة Intel، بملاحظة أصبحت تُعرف فيما بعد بقانون مور.
- مبدأ آخر لقانون مور يقول إن نمو المعالجات الدقيقة هو نمو أسي.
فهم قانون مورز
في عام 1965، لاحظ جوردون إي. مور، الشريك المؤسس لشركة إنتل (INTC)، أن عدد الترانزستورات على الدائرة المتكاملة بأقل تكلفة قد تضاعف بين عامي 1960 و1965. باستخدام ملاحظاته، توقع أن يصل عدد المكونات على شريحة واحدة بأقل تكلفة إلى 65,000 بحلول عام 1975. وفي عام 1975، قام بتعديل التوقع ليشير إلى أن عدد المكونات لكل شريحة واحدة سيتضاعف كل عامين.
لم يطلق جوردون مور على ملاحظته اسم "قانون مور"، ولم يكن يهدف إلى إنشاء "قانون". أدلى مور بهذا التصريح بناءً على ملاحظته للاتجاهات الناشئة في تصنيع الرقائق في شركة فيرتشايلد لأشباه الموصلات. في النهاية، أصبحت رؤية مور مقولة مشهورة تُعرف باسم "قانون مور". في مقابلة عام 1975، ادعى أن صديقه الدكتور كارفر ميد من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا كان المسؤول عن التسمية.
في العقود التي تلت ملاحظة جوردون مور الأصلية، قانون مور وجه صناعة أشباه الموصلات في التخطيط طويل الأمد وتحديد الأهداف للبحث والتطوير (R&D). كان قانون مور قوة دافعة للتغيير التكنولوجي والاجتماعي، والإنتاجية، والنمو الاقتصادي التي تُعتبر من السمات المميزة لأواخر القرن العشرين وأوائل القرن الحادي والعشرين.
تشير قانون مور إلى أن أجهزة الكمبيوتر، والآلات التي تعمل على أجهزة الكمبيوتر، وقوة الحوسبة جميعها تصبح أصغر وأسرع وأرخص مع مرور الوقت، حيث تصبح العمليات أكثر كفاءة والمكونات أصغر وأسرع.
ما يقارب 60 عامًا وما زال قويًا
بعد ما يقرب من 60 عامًا، لا نزال نشعر بالتأثير الدائم والفوائد المستمرة لقانون مور في العديد من الجوانب.
الحوسبة
مع تقلص حجم الترانزستورات في الدوائر المتكاملة، تصبح أجهزة الكمبيوتر أصغر وأسرع. اليوم، الترانزستورات هي هياكل مجهرية مطبوعة على صفائح صغيرة من جزيئات الكربون والسيليكون. عدد الترانزستورات التي يمكن طباعتها على مساحة صغيرة يجعل أجهزة الكمبيوتر أكثر كفاءة وسرعة. تكلفة أجهزة الكمبيوتر ذات القدرة العالية قد انخفضت على المدى الطويل سنويًا، ويرجع ذلك جزئيًا إلى انخفاض تكاليف العمالة وانخفاض أسعار أشباه الموصلات.
إلكترونيات
يستفيد كل جانب عمليًا من مجتمع التكنولوجيا العالية من قانون مور في العمل. الأجهزة المحمولة، مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، لن تعمل بدون المعالجات الصغيرة؛ وكذلك الحال بالنسبة لألعاب الفيديو، وجداول البيانات، وتوقعات الطقس الدقيقة، وأنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS).
جميع القطاعات تستفيد
علاوة على ذلك، فإن أجهزة الكمبيوتر الأصغر والأسرع تحسن من وسائل النقل والرعاية الصحية والتعليم وإنتاج الطاقة، على سبيل المثال لا الحصر من الصناعات التي تقدمت بفضل زيادة قوة رقائق الكمبيوتر.
نهاية قانون مور الوشيكة
يعتقد البعض أن الحدود الفيزيائية لقانون مور ستصل إلى نهايتها في مرحلة ما في عشرينيات القرن الحادي والعشرين. التحديات التي تواجه صانعي الرقائق تتضمن زيادة التكاليف في محاولة الاستمرار في تلبية المعايير الصناعية التي أنشأها قانون مور، وصعوبة تبريد عدد متزايد من المكونات في مساحة صغيرة. على سبيل المثال، إذا استمررت في تقليص حجم المكونات، يمكنك وضع المزيد منها في شريحة بمساحة بوصة مربعة واحدة. كلما وضعت المزيد في تلك البوصة المربعة، زادت الحرارة وصعب تبريدها.
في مقابلة عام 2005، اعترف مور بنفسه بأن "... حقيقة أن المواد تتكون من ذرات هي القيد الأساسي وليس بعيدًا جدًا... نحن نقترب من بعض الحدود الأساسية، لذا في يوم من الأيام سنضطر إلى التوقف عن جعل الأشياء أصغر."
إنشاء المستحيل؟
الحقيقة أن قانون مور قد يقترب من نهايته الطبيعية، وهذا الأمر يظهر بشكل مؤلم لدى مصنعي الرقائق أنفسهم؛ حيث تُلقى على عاتق هذه الشركات مهمة بناء رقائق أكثر قوة في مواجهة واقع القيود الفيزيائية. حتى أن إنتل تتنافس مع نفسها وصناعتها لخلق ما قد يكون في النهاية غير ممكن.
في عام 2012، مع معالجها بحجم 22 نانومتر (nm)، كانت شركة إنتل قادرة على التفاخر بامتلاكها لأصغر وأحدث الترانزستورات في منتج يتم إنتاجه بكميات كبيرة في العالم. في عام 2014، أطلقت إنتل شريحة أصغر وأكثر قوة بحجم 14 نانومتر؛ واجهت الشركة صعوبة في طرح شريحة بحجم 7 نانومتر في السوق، ولكن أخيرًا، في عام 2024، بدأت الشركة في استلام أجزاء لآلة بحجم حافلة مدرسية يمكنها إنشاء تكنولوجيا "تدفع قانون مور إلى الأمام".
هذه الآلة، التي صممتها شركة ASML، هي نظام الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية القصوى ذو الفتحة العددية العالية، ويمكنها طباعة الترانزستورات بحجم صغير يصل إلى 2 نانومتر.
اعتبارات خاصة
تجلب رؤية مستقبل متصل وممكّن بلا حدود تحديات وفوائد على حد سواء. لقد أدت الترانزستورات المتقلصة إلى تقدم في الحوسبة لأكثر من نصف قرن، لكن يجب على المهندسين والعلماء إيجاد طرق أخرى لجعل أجهزة الكمبيوتر أكثر قدرة قريبًا. بدلاً من العمليات الفيزيائية، قد تساعد التطبيقات والبرامج في تحسين سرعة وكفاءة أجهزة الكمبيوتر. قد تلعب الحوسبة السحابية، والاتصالات اللاسلكية، وإنترنت الأشياء (IoT)، والفيزياء الكمومية دورًا في مستقبل ابتكار تكنولوجيا الكمبيوتر.
على الرغم من تزايد المخاوف حول الخصوصية والأمان، فإن مزايا التكنولوجيا الحاسوبية الأكثر ذكاءً يمكن أن تساعدنا في الحفاظ على صحتنا وسلامتنا وزيادة إنتاجيتنا على المدى الطويل.
ما هو قانون مور؟
في عام 1965، افترض جوردون مور أن عدد الترانزستورات على الرقائق الدقيقة سيتضاعف تقريبًا كل عامين. يُشار إلى هذه الظاهرة عادةً باسم قانون مور، وهي تشير إلى أن التقدم في الحوسبة سيصبح أسرع وأصغر وأكثر كفاءة بمرور الوقت. يُعتبر قانون مور على نطاق واسع واحدًا من النظريات البارزة في القرن الحادي والعشرين، ويحمل دلالات كبيرة لمستقبل التقدم التكنولوجي، إلى جانب حدوده المحتملة.
كيف أثرت قانون مور على الحوسبة؟
لقد أثرت قانون مور بشكل مباشر على تقدم قوة الحوسبة من خلال إنشاء هدف يسعى صانعو الرقائق لتحقيقه. في عام 1965، توقع مور أنه سيكون هناك 65,000 ترانزستور لكل شريحة بحلول عام 1975. في عام 2024، يمكن لصانعي الرقائق وضع 50 مليار ترانزستور على شريحة بحجم ظفر الإصبع.
هل قانون مور يقترب من نهايته؟
وفقًا لبعض الآراء، ستنتهي قانون مور في وقت ما خلال العقد 2020. إذا استمرت المكونات في الانكماش، سيتم الوصول إلى الحدود الفيزيائية خلال هذا العقد لأنه من غير المحتمل أن يتم طباعة ترانزستورات أصغر من الذرات. هناك فقط 1.5 نانومتر من المساحة المتبقية للطباعة عليها، وذلك اعتمادًا على العنصر.
الخلاصة
بدأ قانون مور كملاحظة قام بها جوردون مور في عام 1965، حيث لاحظ أن عدد المكونات على الرقاقة الدقيقة يبدو أنه يتضاعف كل عام. وتوقع أنه بحلول عام 1975، سيكون هناك 65,000 مكون على الدائرة المتكاملة. في عام 1975، قام بتعديل ملاحظته وتوقع أن يتضاعف عدد المكونات كل عامين. وظلت هذه التوقعات دقيقة إلى حد كبير لمدة تقارب 50 عامًا — وفي عام 2024، لا يزال المهندسون والعلماء يحاولون مواكبة ذلك؛ وقد نجحوا في طباعة الترانزستورات بحجم يقارب حجم الذرات.