Moore ‘ s Lov 101: Matte og Innovasjon Økonomi Bak Det
Gordon E. Moore første publiserte sine observasjoner som skulle bli kjent som moores Lov i 1965. Siden den gang har det utviklet seg til mange ting. Men hva er moores Lov … Virkelig!, Og hvordan fungerer det, gitt kostnadene og vekst begrensninger av halvleder industrien. Her er det forklart i en kort og enkel oppsummering. — G. Dan Hutcheson
Lære: Gordon E. Moore første publiserte sine observasjoner som skulle bli kjent som moores Lov i 1965. Senere, han tenkte at «definisjonen av «Moore’ s Law» har kommet for å se nesten hva som helst relatert til semiconductor industry at når plottet på semi-logg papir tilsvarer en rett linje.,»Ja, dette misbruk av betydningen av moores Lov har ført til en god del forvirring om hva det egentlig er.
Enkelt sagt, Moore ‘ s Lov postulerer at nivået av chip kompleksitet som kan være produsert for minimal kostnad er en eksponentiell funksjon som kan brukes i en periode.,/p>
(1) Ct = 2*Ct-1
Hvor:
Ct = Komponent teller i periode t
Ct-1 = Komponent som teller i den forrige perioden
Denne første delen ville ha vært av liten økonomisk import hadde Moore ikke også observert at en minimal kostnad for produksjon av en transistor var på vei ned i en pris som nesten var omvendt proporsjonal med økningen i antall komponenter., Dermed er den andre viktige delen av moores Lov er at kostnaden for å gjøre en gitt integrert krets på optimal transistor tetthet nivåer er i hovedsak konstant i tid., Så kost-per-komponent, eller transistor, er kuttet med omtrent halvparten for hvert kryss av Moore klokken:
(2) Mt = Mt-1
2
Hvor:
Mt = Produksjon kostnad per komponent i periode t
Mt-1 = Produksjon kostnadene komponent i den forutgående perioden
Disse to funksjonene har vist seg bemerkelsesverdig motstandsdyktige over år., Den periodisitet, eller moores klokke syklus, ble opprinnelig framsatt som en dobling hvert år. I 1975, Moore ga et sekund papir på motivet. Mens dataene viste en dobling hvert år hadde blitt møtt, han spådde at integrering vekst for MOS logikk var bremse en dobling hvert år. Han aldri har oppdatert denne siste prediksjon. Siden da, til en gjennomsnittlig rate har kjørt i nærheten av denne pris.,
Hvordan Moore ‘ s Lov som regulerer kostnadene vekst
Annet dårlig forstått faktum om moores Lov er at det regulerer den virkelige grense for hvor raskt kostnadene kan vokse.,Ct-1
Hvor:
Ct = Komponent teller i periode t
Ct-1 = Komponent som teller i den forrige perioden
(merk Også at de «-1» her og nedenfor er symbolsk i naturen og er ikke brukt matematisk)
i Henhold til den opprinnelige papir gitt i 1965, er den minimale kostnader for produksjon av en chip bør reduseres til en pris som er nesten omvendt proporsjonal med økningen i antall komponenter., Så kostnaden per komponent, eller transistor, bør kuttes med omtrent halvparten for hvert kryss av moores klokke:
Mt = Mt-1
2
= 0.,5*(Mt-1)
Hvor:
Mt = Produksjon kostnad per komponent i periode t
Mt-1 = Produksjon kostnadene komponent i den forutgående perioden
Hva om die kostnader og wafer koste? Die kostnaden er lik wafer kostnader dividert med antall gode dø. Hvis platen kostnadene stiger, så flere gode dø-per-platen må være gitt for å holde kostnad-per-die samme., Moore sa på første NTRS at han trodde industri vekst ikke ville bli berørt dersom kostnadene per funksjon falt med minst 30% for hver dobling av transistorer. Dette kan være modellert på følgende måte:
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
Hvis kostnad-per-funksjonen for reduksjon forholdet er annerledes enn 0.,7, da:
Tdct = 2*Cpfr* Tdct-1
Hvor:
Cpfr = Kostnad-per-funksjonen forminskningsforhold for hver node
som kreves av markedet
Så generelt, produksjon kostnad per arealenhet av silisium kan stige med 40% per node av moores lov (eller to ganger kost-per-funksjonen forminskningsforhold kravet)., Dette omfatter alt fra fab kostnader til materialer og arbeidskraft. Men det tar ikke gi eller wafer størrelse i betraktning.,c4820fc1″>
Twct = Sum wafer kostnad kravet i periode t
Twct-1 = Total wafer kostnad i den forutgående perioden
Dpwt = Dør-per-kjeks i periode t
Yt = Gav die-per-kjeks i periode t
W = Forholdet mellom dø lagt med en wafer størrelse endre
Dpwt-1 = Dør-per-platen i den forutgående perioden
Yr = Gi reduksjoner på grunn av forbedringer med tid
Yt = Gav die-per-wafer i den forutgående perioden