Mooresches Gesetz
Die Beobachtung, dass sich durch den technischen Fortschritt die Komplexität von integrierten Schaltkreisen etwa alle 18 bis 24 Monate verdoppelt, heißt Mooresches Gesetz.
Gordon Moore bemerkte in einem Artikel, der am 19. April 1965 - also nur wenige Jahre nach der Erfindung der Integrierten Schaltung (IC) im September 1958 - in der Zeitschrift Electronics erschien, dass die Dichte der Transistoren auf einer Integrierten Schaltung mit der Zeit exponentiell ansteigt. Die Presse, die die Geschichte aufgriff, nannte diese Regelmäßigkeit dann das Mooresche Gesetz. Ursprünglich wurde von Moore eine Verdopplung alle 12 Monate vorausgesagt. Diese Vorhersage korrigierte Moore 1975 in einem weiteren Artikel auf alle 18 bis 24 Monate, was aber nichts am exponentiellen Charakter änderte.
Dass die Rechenleistung der Computer exponentiell anwächst kann daraus jedoch nicht gefolgert werden. Bei modernen Prozessoren werden immer mehr Transistoren für einen integrierten Speicher (Cache) verwendet, der zur Rechenleistung nur passiv beiträgt, indem Schreib- und Lesezugriffe auf benötigte Daten beschleunigt werden. Als Beispiel sei hier der Vergleich des Pentium-III 500MHz mit einer 1000MHz Variante angegeben.
| Prozessor | Transistoren | SPEC-Werte | |
| Ganzzahl | Fließkomma | ||
| Pentium-III 500MHz (externer L2-Cache) | 9,5 Mio. | 20,6 | 14,7 |
| Pentium-III 1000MHz (interner L2-Cache) | 28,5 Mio. | 46,8 | 32,2 |
Die Leistungssteigerung von 2,3 wurde erst mit einer Verdreifachung der Transistoranzahl (und Verdoppelung der Taktrate) erreicht. Zusätzlich zur Integration von Caches und Kontrollern (Beispiel: AMD Athlon 64), können mehrere Prozessorkerne (Beispiel: IBM Power 4) auf einem Chip Platz finden.
Trotz steigender technischer Herausforderungen ist das Mooresche Gesetz seitdem gültig geblieben.
Allerdings mehren sich die Stimmen, die eine eventuelle Verlangsamung in der Integrationsdichte in naher Zukunft erwarten. Zum einen werde eine technische Grenze erreicht, wenn ein Transistor die Ausdehnung weniger Atome erreiche und eine Stabilisierung subatomarer Teilchen zur Nutzung voraussichtlich noch viel zu große Energien erfordere. Zum anderen wachse der finanzielle Aufwand zur Entwicklung und Herstellung integrierter Schaltkreise schneller als die Integrationsdichte, so dass es einen Punkt geben werde, an dem die Investitionen sich nicht mehr rentieren. Bei einem exponentiellen Wachstum der Entwicklungskosten ist gleichermaßen eine Grenze durch das gesamte in der Wirtschaft verfügbare Kapital gegeben.
Es gibt aber auch Leute die nicht an eine Verlangsamung der Entwicklung glauben sondern eher eine Beschleunigung für Wahrscheinlich halten. Raymond Kurzweil und andere halten das Mooresche Gesetz nur für einen Spezialfall eines allgemeineren Gesetzes wonach die gesamte technologische Evolution verlaufe. Ist das Potenzial einer speziellen Technologie ausgeschöpft so wird sie von einer neuen abgelöst. Auch das Ende des Moorschen Gesetzes wurde schon oft vorausgesagt aber die prognostizierten Hürden wurden überwunden bevor sie noch wirklich relevant wurden. Roadmaps bis zum Jahr 2020 sind unter anderem bei der SEMATech, einer Vereinigung der weltweit größten Halbleiterhersteller, zu finden.
Kurzweil trägt in seiner Version des Mooreschen Gesetzes nicht Transistoren pro Chip sondern Rechenleistung pro 1000$ Computer auf. Betrachtet man die Entwicklung von mechanischen Rechenmaschinen, über Röhren und Transistoren bis zum heutigen Mikroprozessor, zeige dies eine doppelt exponentielle Steigerung der Leistungsfähigkeit. (Für kürzere Zeiträume ist die einfach-exponentielle Steigerung jedoch noch eine gute Approximation). Die Rechenleistung pro $1000 verdoppelte sich in den Jahren 1910 bis 1950 im Abstand von 3 Jahren (mechanische Rechenmaschinen), von 1950 bis 1966 etwa alle zwei Jahre und jetzt etwa jährlich.
Auf das Mooresche Gesetz stützen einige Futurologen Spekulationen, dass gewöhnliche Computer mit dem Übertreffen der Rechenleistung eines menschlichen Gehirns und mit einer starken künstlichen Intelligenz die technische Entwicklung derart beschleunigen könnten, dass der Mensch diese nicht mehr begreifen würde. Dieser Zeitpunkt wird technoligische Singularität genannt.
siehe auch: Godwins Gesetz, Murphys Gesetz
Weblinks
- http://www.intel.com/research/silicon/mooreslaw.htm
- http://www.intel.com/technology/silicon/mooreslaw/index.htm
- http://beat.doebe.li/bibliothek/w00862.html
- The Law of Accelerating Returns - Artikel in dem Kurzweil ausgehend vom Mooreschen Gesetz die Beschleunigung der Technologischen Entwicklung prognostiziert.