回答:
まず、ムーアの法則は法則ではなく、単なる観察に過ぎないことを忘れないでください。そして、それは速度とは関係なく、とにかく直接ではありません。
もともとは、コンポーネントの密度は[時間]ごとにほぼ2倍になるという単なる観察でした。つまり、速度とは無関係です。
副作用として、高速化(同じチップ上でより多くのもの、距離が近くなる)と安価(必要なチップ数が少なく、シリコンウェーハあたりのチップ数が増える)の両方を効果的に実現しました。
ただし制限があります。チップ設計がムーアの法則に従い、コンポーネントが小さくなると、新しい効果が現れます。コンポーネントが小さくなると、サイズに比べて表面積が大きくなり、電流が漏れるので、より多くの電気をチップに送り込む必要があります。最終的には、十分な量のジュースを失い、チップを熱くし、使用できるよりも多くの電流を無駄にします。
確かではありませんが、これはおそらく現在の制限速度であり、コンポーネントが非常に小さいため、電子的に安定させるのが困難です。これを支援する新しいマテリアルがありますが、かなり新しいマテリアル(ダイヤモンド、グラフェン)が現れるまで、生のMHzの速度制限に近づきます。
とはいえ、CPU MHzはコンピューターの速度ではありません。ちょうど馬力が車の速度ではないのと同じです。トップMHzの値を速くせずに高速化する方法はたくさんあります。
後期編集
ムーアの法則は常に、一定の繰り返し時間枠でチップの密度を2倍にすることができるプロセスに言及しています。現在、サブ20nmプロセスは停止しているようです。新しいメモリは、古いメモリと同じプロセスで出荷されています。はい、これは単一のポイントですが、将来の前兆かもしれません。
ANOTHER LATE EDIT アンアルステクニカの記事は、すべてが、それは死んだと宣言します。50年間あなたと一緒にいて楽しかったです。
ムーアの法則は、コンピューティングハードウェアの歴史における長期的な傾向を説明しています。集積回路に安価に配置できるトランジスタの数は、約2年ごとに2倍になりました。 クロック速度についてではありません。
クロック速度が速いほど、コヒーレント信号を生成するために必要な電圧降下が大きくなります。スパイクする電圧が大きいほど、より多くの電力が必要になります。より多くの電力が必要になるほど、チップはより多くの熱を放出します。これにより、チップの劣化が速くなり、速度が低下します。
ある時点で、温度を上げると別のコアを追加するよりも温度が高くなるため、クロック速度を上げることは価値がありません。これが、コアの数が増加する理由です。
コアを追加すると、熱は直線的に上昇します。つまり、クロック速度と消費電力の間には一定の比率があります。コアを高速化することにより、熱サイクルとクロックサイクルの間に2次関係が生じます。2つの比率が等しい場合、別のコアを取得する時間です。
これはムーアの法則とは無関係ですが、問題はトランジスタの数ではなくクロックサイクルの数に関するものであるため、この説明はより適切なようです。ただし、ムーアの法則はそれ自体に制限を与えていることに注意してください。
編集:より多くのトランジスタは、より多くの作業がクロックサイクルごとに行われることを意味します。これは非常に重要な指標であり、見落とされることがあります(2Ghz CPUが3Ghz CPUよりも優れている可能性があります)。これは今日の革新の主要な分野です。そのため、クロック速度は安定していましたが、単位時間あたりの処理量を増やすことができるという意味で、プロセッサは高速化しています。
EDIT 2: ここでは、関連トピックに関するより多くの情報を持っている興味深いリンクがあります。これは役に立つかもしれません。
編集3:合計クロックサイクル数(コア数*コアあたりのクロックサイクル)とは無関係なのは、並列処理の問題です。プログラムがその命令を並列化できない場合、より多くのコアがあるという事実は何も意味しません。一度に1つしか使用できません。これは、今日よりもはるかに大きな問題でした。現在、ほとんどの言語は以前よりもはるかに多くの並列処理をサポートしており、一部の言語(主に関数型プログラミング言語)が言語のコア部分になっています(Erlangを参照してください、例として Ada、Goを)。
ムーアの法則では、トランジスタの数は18か月ごとに2倍になると予測されていました。これまでは、これはクロック速度が2倍になることを意味していました。ハードウェアメーカーは、約3 GHzに達すると、光速の制限に直面していることに気付きました。
光の速度が299,792,458メートル/秒であることを覚えていますか?つまり、3GHzのマシンでは、ライトは各クロックサイクルで約3分の1メートル移動します。それは空中を移動する光です。電気はそれよりも遅く、ゲートとトランジスタはさらに遅く、その時間内にできることはあまりないことを考慮してください。その結果、実際にはクロック速度が少し低下し、代わりにハードウェアが複数のコアに移行しました。
ハーブサッターは、2005年の「無料の昼食は終わりました」という記事でこれについて語っています。
quickly_now
考慮のコメントを、信号が3GHzのクロック・チックあたり6センチメートルについて旅行することができます。それはそれほど遠くありません。
シリコンベースのチップは、文字通り溶け始める前に5 GHz程度の一般的なクロック制限があります。ヒ化ガリウムの使用に関する研究がありました(GaAs)。これにより、チップは数百GHzのような高速クロックレートを持つことができますが、どこまで到達したかはわかりません。
しかし、ムーアの法則は、性能やクロック速度ではなく、チップ上のトランジスタに関係しています。その点で、同じチップ上にある複数の処理コアに分岐することで、ムーアの法則に引き続き対応していると言えるでしょう。
ムーアの法則に関するウィキペディアの記事によると、2015年まで続くと予想されています。
同じクロック速度でより高速なプロセッサを使用できる別の方法を知りたい場合は、クロックパルスごとに実行できる命令の数にも関係します。その数は年々着実に増加しています。
1秒あたりの命令のタイムラインは、クロックサイクルごとの命令数の良いチャートです。
私はEEや物理学の専門家ではありませんが、1981年からほぼ3〜4年ごとにコンピューターを購入しています(81年に初めてSinclair ZX81を購入し、3年後にCommadore 64、おもちゃ、そして最初のIBMを購入しました1987年にクローンを作成)、したがって、この主題に関する30年間の「フィールドデータ」があります。
87年の最初のIBMクローン(640kのRAMと32MBのハードドライブ)を開始点として使用した場合でも、18か月ごとにすべてを2倍することで、今日10GBのRAMと1TBのハードドライブが得られます。くそー!今日の私の机の上にあるものよりも少し多すぎるRAMと少し少ないHD。
この「法」は明らかにコンピュータの将来の指数関数的成長の一般的な期待として意図されていることを考慮して、私はそれが本質的に30年にわたってどれほど正確であったかに率直にショックを受けました。「民間宇宙旅行」、「個人用ロボット」、および「ホバーカー」のみが同様の指数関数的な成長を見た場合。残念。
しかし、厳密なユーザーの観点からは、ムーアの法則は今のところ固く守られているようです。
モデレーターは複数の回答を要約します:
ムーアの法則はマイクロチップ内のトランジスタの数を明示的に扱っていますが、これは指数関数的な速度で進歩しているはるかに大きなテクノロジーの世界における唯一のベンチマークです。
クロック速度にこだわるにはポイントを逃します。PassMark CPUベンチマークをご覧ください:http ://www.cpubenchmark.net/high_end_cpus.html //www.cpubenchmark.net/high_end_cpus.htmlを見るだけで、コンピューターが毎日非常に強力になっていることがわかります。
チップ上のトランジスタの数は、今日のコンピューターの能力を高めるための1つの要素にすぎません。
私はムーアではなく、彼のことも知りませんが、広い意味では、彼の法則は計算能力の指数関数的増加を予測する試みであったと推測しています。彼は「チップ上のトランジスタの数」を具体的かつ最も重要で定量可能な基準として選択し、「コンピューターの能力は数年ごとに倍増する」という「曖昧で証明しにくい」主張とは対照的です。彼の理論を証明するために、簡単に測定できるものが基準として明らかに必要でした。しかし、私はここで手足を外に出して、コンピューターのあらゆる側面を扱うより大きな傾向を予測していたことを示唆します。
プロセッサをシリコンで高速化することもできます(ただし、それほど高速ではありません)が、この時点では、プロセッサ(またはコア)を小さくし、より多くをダイに入れる方が安価で効率的です。グラフェンなどの新しい材料は、トランジスタのスイッチング速度の観点からシリコンを水から吹き飛ばしますが、製造プロセスをまだマスターしていません。忍耐強く、もっと早く、恐らくもっと早く来るでしょう。