Định luật Moore ra đời năm 1965 khi đồng sáng lập hãng chip Intel có tên Gordon Moore dự đoán số lượng linh kiện hoặc bóng bán dẫn trên một con chip sẽ tăng gấp đôi sau mỗi vài năm.
Định luật Moore đã trở thành một trong những dự đoán quan trọng nhất trong lịch sử công nghệ. Nó đã thúc đẩy sự phát triển của máy tính và các thiết bị điện tử khác, dẫn đến sự gia tăng đáng kể về hiệu suất và khả năng tính toán.
Tuy nhiên, định luật Moore đã bắt đầu gặp phải những thách thức. Dựa vào nhận định này, các nhà sản xuất đã thu nhỏ kích thước của chip và mang lại kết quả tích cực. Các electron trong một con chip thu nhỏ có quãng đường di chuyển ngắn hơn nhờ vậy dẫn đến hiệu năng hoạt động nhanh hơn. Con chip nhỏ hơn sử dụng ít vật liệu hơn, giá thành rẻ hơn và tiết kiệm điện hơn.
Các nhà sản xuất chip đang phải đối mặt với những khó khăn ngày càng tăng trong việc tiếp tục giảm kích thước của bóng bán dẫn. Điều này có thể dẫn đến việc định luật Moore không còn chính xác trong tương lai.
Nhưng quá trình thu nhỏ chip liên tục diễn ra trong hàng chục năm qua và gần đạt đến giới hạn. Các lớp nguyên tử dày vài nguyên tử không thể co lại được nữa. “Định luật Moore đã chết” – Jensen Huang – Giám đốc điều hành của Nvidia đưa ra nhận định vào tháng 9/2019.
Giới hạn vật lý là những hạn chế về các nguyên tắc vật lý cơ bản ngăn cản sự tiến bộ công nghệ. Các giới hạn vật lý này có thể bao gồm các yếu tố như:
- Kích thước: Có một giới hạn về kích thước nhỏ nhất mà các vật thể có thể tồn tại. Điều này gây ra vấn đề cho các nhà sản xuất chip, những người đang phải đối mặt với những khó khăn ngày càng tăng trong việc tiếp tục giảm kích thước của bóng bán dẫn.
- Tốc độ: Có một giới hạn về tốc độ mà thông tin có thể truyền đi. Điều này gây ra vấn đề cho các nhà phát triển mạng, những người đang phải đối mặt với những khó khăn ngày càng tăng trong việc tăng tốc độ của Internet.
- Năng lượng: Có một giới hạn về lượng năng lượng mà một hệ thống có thể lưu trữ hoặc sử dụng. Điều này gây ra vấn đề cho các nhà phát triển thiết bị, những người đang phải đối mặt với những khó khăn ngày càng tăng trong việc tạo ra các thiết bị hiệu quả hơn.
Các giới hạn vật lý có thể là một thách thức đối với sự phát triển công nghệ. Tuy nhiên, các nhà khoa học và kỹ sư đang liên tục tìm cách vượt qua những giới hạn này.
Dưới đây là một số ví dụ về giới hạn vật lý:
- Giới hạn kích thước: Các nhà sản xuất chip đang phải đối mặt với những khó khăn ngày càng tăng trong việc tiếp tục giảm kích thước của bóng bán dẫn. Điều này là do các bóng bán dẫn nhỏ hơn có xu hướng kém hiệu quả và dễ bị lỗi hơn.
- Giới hạn tốc độ: Tốc độ ánh sáng là giới hạn tốc độ tối đa mà thông tin có thể truyền đi. Điều này gây ra vấn đề cho các nhà phát triển mạng, những người đang phải đối mặt với những khó khăn ngày càng tăng trong việc tăng tốc độ của Internet.
- Giới hạn năng lượng: Không có cách nào để tạo ra năng lượng miễn phí. Điều này gây ra vấn đề cho các nhà phát triển thiết bị, những người đang phải đối mặt với những khó khăn ngày càng tăng trong việc tạo ra các thiết bị hiệu quả hơn.
Các giới hạn vật lý có thể là một thách thức đối với sự phát triển công nghệ, nhưng chúng cũng có thể là một nguồn cảm hứng cho sự đổi mới. Các nhà khoa học và kỹ sư luôn tìm kiếm những cách mới để vượt qua những giới hạn này và tạo ra các công nghệ mới và tiên tiến hơn.
Dưới đây là một số tác động của định luật Moore:
- Tăng hiệu suất: Số lượng bóng bán dẫn trên một vi mạch tăng lên dẫn đến hiệu suất của vi mạch tăng lên. Điều này có nghĩa là các máy tính có thể thực hiện nhiều phép tính hơn trong một giây.
- Giảm giá: Chi phí sản xuất vi mạch giảm dần theo thời gian. Điều này có nghĩa là các máy tính trở nên rẻ hơn để sản xuất và mua.
- Tăng khả năng tính toán: Sự gia tăng hiệu suất và giảm giá của vi mạch đã dẫn đến sự gia tăng khả năng tính toán của máy tính. Điều này đã cho phép máy tính được sử dụng trong nhiều ứng dụng mới, chẳng hạn như trí tuệ nhân tạo và học máy.
