Moore’s Law 101: The Math and Innovation Economics Behind It
Gordon E. Moore publicó por primera vez sus observaciones que se conocerían como la Ley de Moore en 1965. Desde entonces se ha transformado en muchas cosas. Pero ¿cuál es la Ley de Moore Really en realidad!, Y cómo funciona, dadas las limitaciones de costo y crecimiento de la industria de semiconductores. Aquí se explica en un breve resumen. – G. Dan Hutcheson
Learn: Gordon E. Moore publicó por primera vez sus observaciones que se conocerían como la Ley de Moore en 1965. Más tarde, reflexionó que «la definición de «Ley de Moore» ha llegado a referirse a casi cualquier cosa relacionada con la industria de semiconductores que cuando se traza en papel semi-log se aproxima a una línea recta.,»De hecho, este abuso del significado de la Ley de Moore ha llevado a una gran confusión sobre lo que es exactamente.
en pocas palabras, la Ley de Moore postula que el nivel de complejidad del chip que se puede fabricar por un costo mínimo es una función exponencial que se duplica en un período de tiempo.,/p>
(1) Ct = 2*Tc-1
Donde:
Ct = número de Componentes en el periodo t
Ct-1 = número de Componentes en el periodo anterior
Esta primera parte habría sido de poca importancia económica había Moore no se observó también que el costo mínimo de la fabricación de un transistor fue disminuyendo a un ritmo que era casi inversamente proporcional al aumento en el número de componentes., Por lo tanto, la otra parte crítica de la Ley de Moore es que el costo de hacer cualquier circuito integrado dado a niveles óptimos de densidad de transistores es esencialmente constante en el tiempo., Por lo tanto, el costo por componente, o transistor, se corta aproximadamente a la mitad para cada tick del reloj de Moore:
(2) Mt = Mt-1
2
donde:
MT = costo de fabricación por componente en el período t
mt-1 = componente de costo de fabricación en el período anterior
estas dos funciones han demostrado ser notablemente resistentes a lo largo de los años., La periodicidad, o el ciclo del reloj de Moore, se estableció originalmente como una duplicación cada año. En 1975, Moore dio un segundo documento sobre el tema. Si bien los datos mostraban que se había cumplido la duplicación cada año, predijo que el crecimiento de la integración de MOS logic se estaba desacelerando a una duplicación cada dos años. Nunca actualizó esta última Predicción. Desde entonces, la tasa media se ha mantenido cercana a esta tasa.,
cómo la Ley de Moore gobierna el crecimiento de costos
otro hecho poco comprendido sobre la Ley de Moore es que gobierna el límite real de la rapidez con que los costos pueden crecer.,Ct-1
donde:
Ct = recuento de componentes en el período t
Ct-1 = recuento de componentes en el período anterior
(también tenga en cuenta que el «-1» aquí y abajo es de naturaleza simbólica y no se usa matemáticamente)
de acuerdo con el documento original dado en 1965, el costo mínimo de fabricación de un chip debe disminuir a una tasa que es casi inversamente proporcional al aumento en el número de componentes., Por lo que el coste por componente, o transistor, se deben cortar aproximadamente en la mitad por cada tick de Moore del reloj:
Mt = Mt-1
2
= 0.,5*(Mt-1)
Donde:
Mt = costo de Fabricación por componente en el periodo t
Mt-1 = costo de Fabricación de componentes en el periodo anterior
¿Qué acerca de morir costo y oblea de costo? El costo del troquel es igual al costo de la oblea dividido por el número de Buenos troqueles. Si el costo de la oblea aumenta, entonces se debe compensar más buena matriz por oblea para mantener el mismo costo por matriz., Moore dijo en la primera NTRS que creía que el crecimiento de la industria no se vería afectado si el costo por función se redujo en al menos un 30% por cada duplicación de transistores. Esto se puede modelar de la siguiente manera:
Mt = 0.,e»>Since,
Mt = Tdct/Ct
And,
Mt-1 = Tdct-1/Ct-1
Where:
Tdct = Total die cost in period t
Tdct-1 = Total die cost in the prior period
Thus,
Tdct = 0.,7* Tdct-1
Ct Ct-1
Tdct = 0.7* Tdct-1
2*Ct-1 Ct-1
Tdct = 2*Ct-1*0.7* Tdct-1
Ct-1
Simplified it reduces to:
Tdct = 2*0.7*Ct-1* Tdct-1
Ct-1
Tdct = 1.,4 Tdct-1
si la relación de reducción de costo por función es diferente de 0.,7, entonces:
Tdct = 2*Cpfr* Tdct-1
donde:
CPFR = relación de reducción de costo por función para cada nodo
según lo requiera el mercado
así que en general, el costo de fabricación por unidad de área de silicio puede aumentar en un 40% por nodo de la ley de Moore (o en el doble del requisito de relación de reducción de costo por función)., Esto incluye todo, desde el costo de la fábrica hasta los materiales y la mano de obra. Sin embargo, no tiene en cuenta el rendimiento ni el tamaño de la oblea.,C4820fc1″> Twct = requisito de costo Total de obleas en el período t
Twct-1 = Costo Total de obleas en el período anterior
Dpwt = Die-per-wafer en el período t
YT = dado-por-oblea en el período t
w = relación de dado añadido con un cambio de Tamaño de oblea
dpwt-1 = dado-por-oblea en el período anterior
div> yr = reducciones de rendimiento debido a mejoras con el tiempo
YT = dado por oblea producido en el período anterior