Forschungsquartett | Das Ende von Moore’s Law

Das Orakel der Computerchips

21.04.2016

1965 schreibt der Wissenschaftler Gordon Moore eine gewagte These über die Computertechnik. Ein halbes Jahrhundert lang sollte "Moore's Law" die technische Entwicklung im IT-Bereich bestimmen. Nun aber scheint diese Ära zu enden. Wir wagen einen Blick auf ein Gesetz, das nie eins sein sollte.

Kleiner, schneller, besser. Seit mehr als einem halben Jahrhundert treibt ein Grundsatz die Computerbranche an: Moore’s Law. Damit hatte der Namensgeber selbst nicht gerechnet.

Moore’s Law – Prognose der Chip-Entwicklung

Am 19. April 1965 hat der damals 35-jährige Physiker und Chemiker Gordon E. Moore eine Prognose darüber geschrieben, wie sich integrierte Schaltkreise entwickeln werden. Seine Datengrundlage dafür ist dünn. Die Computerchips sind damals noch relativ neu, wenige Jahre zuvor waren noch raumfüllende Röhrencomputer der Stand der Technik.

In den nächsten zehn Jahren, bis 1975, wird sich die Zahl der Komponenten auf einem integrierten Schaltkreis jährlich verdoppeln. – Gordon E. Moore

Zu diesem Zeitpunkt bestanden die besten Computerchips aus gut 60 Transistoren. Laut Moore’s These müsste die Chipgeneration von 1975 dann 64.000 Komponenten haben. Ein exponentielles Wachstum, das möglich wurde, weil die Transistoren immer kleiner gebaut werden konnten.

Aus der Prognose wird ein Gesetz

Tatsächlich sollte der Wissenschaftler mit seiner kühnen These recht behalten. Weil sie so zutreffend war, hat sie einer seiner Kollegen dann Moore’s Law genannt. Aus der einst mutigen Prognose wird das Moore’sche Gesetz. Aber eine Korrektur nimmt ihr Namensgeber vor: Ab 1975 werden sich die Bauteile auf den Chips nicht mehr jährlich, sondern alle zwei Jahre verdoppeln. Moore’s Law wird in dieser Form weitere 40 Jahre zutreffen.

Auch deshalb, weil aus der Prognose ist eine selbsterfüllenden Prophezeiung geworden: Die Chiphersteller entwickeln und arbeiten bewusst nach Moore’s Law und versuchen alle zwei Jahre eine doppelt so komplexe Chipgeneration zu bauen.

Was kommt danach?

Um die von Moore vorgegebene Taktung einzuhalten, sind zuletzt immer größere Investitionen nötig geworden. Seit 2013 verlangsamt sich die Entwicklung. 2016 müsste Intel die nächste Chip-Generation vorstellen, doch die wird mit einem Jahr Verspätung kommen.

Das Gesetz der Branche scheint gebrochen. Denn auch physikalisch scheinen die Grenzen erreicht, viel kleiner können die Silizium-Transistoren nicht mehr werden. Deswegen suchen Forscher bereits nach Alternativen. Eine Möglichkeit könnte sein, die Transistoren stattdessen aus Graphen zu fertigen. Oder mit dem Quantencomputer gleich auf ein anderes System der Computertechnik zu setzen.

detektor.fm-Redakteur Sandro Schroeder hat der Geschichte von Moore’s Law nachgespürt.


Das Forschungsquartett jede Woche hören? Dann abonnieren Sie den Podcast.