Moore Yasası ve Geleceği
50 yılı aşkın bir süre önce Intel’in kurucularından Gorden Moore’un gözlemleri, daha sonra ismiyle anılacak olan kanuna dönüştü ve elektronik sektörünün günümüze kadar yaşadığı gelişimin temel taşlarından biri oldu. Moore kanunu 50 yaşını aşmışken, yakın geleceğin akıllı ekosistemi olacak "Nesnelerin İnterneti"ne öncülük yapabilir mi? Yoksa yakın gelecekte bu yasa yetersiz mi kalacak? Bunun yerini kuantum bilişim mi alacak?
Elektroniğin Kalbi: Yarı İletkenlerin Keşfi ve Transistörler
Bugün elektronik devrelerin yapı taşı sayılan transistörlerin kullanımından önce radyo, bilgisayar gibi elektronik aygıtlarda vakum tüpü kullanılıyordu. Elektrik sinyallerinin yükseltimi için kullanılan tüpler, çabuk bozuluyor ve ısınıyordu. Dünya, kullanımı zor ve çok fazla elektrik tüketen bu tüplerle bir şeyler üretmeye çalışırken Bell laboratuvarlarında yarı iletkenlerin, elektron akışının kontrolünde kullanılması araştırılıyordu. 1956 yılında Nobel Fizik ödülüne layık görülecek William Shockley, John Bardeen ve Walter Brattain’den oluşan ekip ince bir germanyum tabakasından çalışan ilk transistörü 1947 yılında yaptı. Kapatıldığında elektron akışını engelleyen bir anahtarı olan transistör, ardından gelen entegre devre keşfiyle birlikte elektroniğin her alanında kullanılmaya başlandı.
Geliştirilen İlk Transistörü Yansıtan Modelleme
Gordon Moore Neyi Gözlemledi?
Vakum tüplerinin çok pahalı ve verimsiz olması problemi, transistör keşfinin önünü açmıştı. Bu keşifle birlikte hızla gelişen teknoloji, üretilen cihazların daha küçük olmasını zorluyordu. O dönemde ilk entegre devre üreten firmalardan Fairchild Semiconductor’da yönetici olan Gordon Moore’un tarihe geçen tahmini 1965 yılında Electronics dergisinde makale olarak yayımlandı.
Moore’un ilk gözlemi transistör üretimindeki teknikler geliştikçe ve boyutları küçüldükçe düşen maliyet üzerineydi. Entegre devrelerde kullanılan bileşenlerin birim maliyetlerinin düşmesi, elektronik devre elemanı üreten sanayi için itici bir güç oldu. Moore bu noktada bize, yaşanan hızlı gelişmeyi logaritmik grafikle gösterdi.
Moore en basit anlatımla, her iki yılda bir, öncekinin iki katı daha güçlü bir işlemci üretileceğini öne sürmüştür. Bu söylemini, entegre devrelerdeki transistör sayısının ikiye katlanacağı tahminine bağlamıştır. Özellikle son yıllarda geçerliliğinin yitirilmesi üzerine yapılan tartışmalar bir yana; bu söylemini hiç bir zaman bir kanun olarak görmeyen Moore, 2005 yılında verdiği bir röportajda şunları ifade eder;
Transistörlerin boyutunun temel engel olacağını görebiliyoruz, bu durum 2 ya da 3 nesil sonrasında olacak ancak bunu bugünden görmek mümkün. Bu temel sınıra ulaşmadan önceki 10 - 20 yıl içinde daha büyük mikroçipler yapılacak ve transistörlere ayrılan bütçe milyarlarca doları bulacak.
Motorola’nın 1984’te ilk ticari telefon olarak piyasaya sürdüğü DynaTAC 8000X, 10 inç uzunluğunda ve 790 gram ağırlığındaydı. Üstelik 3.995 dolarlık fiyatıyla hiç de ucuz değildi. Günümüze dönersek ortalama akıllı telefonlara bakıldığında 5 inç uzunluğunda ve 200 gramdan daha hafifler. iPhone 6’nın iPhone 1’e göre 3.5 kat daha hızlı ve yüzde 30 daha ucuz hale gelmesinin 7 yıl içinde gerçekleştiğini görebiliriz. Moore yasasıyla doğrudan bağlantılı olan radikal küçülme ve hız artışı yaşayan mikroişlemciler, akıllı telefonlar, tabletler, süperbilgisayarlar, bankomatlar ve bir çok kişisel elektronik eşyanın gelişiminde önemli bir etken olmaya devam ediyor.
Moore Yasası Nesnelerin İnternetine Öncülük Edebilir
Moore’un yaklaştığımız bir sınır olduğunu hatırlatması ve gelinen son nokta bizi başka kanunlarla karşı karşıya getirdi. "Fizik Kanunları"
Günümüzün önemli teorik fizikçilerinden Michio Kaku, fizik kurallarına dayanarak bilgisayar devriminin ve Moore kanunlarının sonuyla ilgili tahminlerde bulunmakta. Kaku, transistör boyutunda atomik ölçüye ulaşıldığında, entegre devrelerde kullanılan milyonlarca transistörün sayısının artmasının fiziksel olarak imkansız olduğunu işaret ediyor. Yine de Moore kanununun çöküşü o kadar kolay değil. Yarım asırdır elektronik sektörün gelişmesini besleyen ve tüketici davranışlarını etkileyen bu yasanın yerini alacak teknoloji fizik kurallarına bağlı görünüyor. Transistörleri tamamen devreden çıkaracak radikal bir fikrin ortaya çıkma ihtimali bile delice görünebilir.
Moore kanunu 50 yaşını doldurmuşken, yakın geleceğin akıllı ekosistemi olacak "Nesnelerin İnterneti"ne öncülük mü yapacak? Her ne kadar transistör sayısındaki büyüme ile ilgili bir yasa olarak bilinse de IoT destekli ağlardaki büyümenin tanımı için de kullanılabilir. Son on yıl içinde büyüyen bulut bilişim, sunucu, veri depolama ve network altyapısı için maliyetleri çarpıcı bir şekilde düşürdü. Bununla birlikte 2020 sonunda birbiriyle bağlantılı olacağı tahmin edilen 50 milyar cihazın üreteceği büyük verinin yönetilmesi ve anlamlandırılması bizi bekliyor.
Kaynak: Howstuffworks, Intel
