Menu Close

Rozwój Technologiczny – Prawo Moore’a

Bez wątpienia słyszeliście już o prawie Moore’a. Może jednak nie zdajecie sobie sprawy, że prawo Moore’a odnosi się jedynie do wykładniczego wzrostu stosunku cena – wydajność układów scalonych (w ciągu ostatnich 50 lat). Czy wiecie, że
gwałtowny wzrost trwa już znacznie dłużej niż wskazane 50 lat? Albo, że taki wzrost ma miejsce również w innych dziedzinach poza informatyką, takich jak komunikacja i genomika? Ten gwałtowny wzrost jest opisany w “The Law of Accelerating Returns“, Raymonda Kurzweila, kanclerza i współzałożyciela Singularity University.

Co to jest prawo Moore’a? W 1965 roku Gordon Moore (założyciel Intela) opublikował tezę twierdzącą, że między 1958 a 1965, liczba tranzystorów w układzie scalonym podwajała się mniej więcej co 18 do 24 miesięcy. Przewidywał, że proces ten będzie trwał jeszcze przez pewien czas – około 50 lat. Koncepcja ta jest znana jako “Prawo Moore’a”. Aby zrozumieć prawdziwe znaczenie prawa Moore’a, spójrzmy na proces fizycznej ewolucji mikroprocesora. W 1958 roku naukowiec z Texas Instruments, Jack Kilby opracował pierwszy w historii układ scalony. Układ miał zaledwie dwa tranzystory, a Kilby wiele lat później otrzymał za niego Nagrodę Nobla.

13 lat później. W 1971 roku Intel opracował swój pierwszy komercyjny produkt – CPU 4-bitowy – zintegrowany układ scalony Intel 4004. Układ miał 2300 tranzystorów, a długość bramki równą 10000 nm. Częstotliwości taktowania wynosiła 740 kHz. W tym czasie każdy tranzystor kosztował około 1 USD.

40 lat później. W roku 2012, Nvidia opracował nowy procesor graficzny (GPU) z 7,1 miliarda tranzystorów długość bramki wyniosła 28 nm. przy taktowaniu 7GHz. Koszt tranzystora: około 0.0000001 USD. W ciągu zaledwie 40 lat, technologia poprawiła się 100 miliardów razy – zgodnie z rozkładem prawa Moore’a.

Prawo przyspieszonego zwrotu Prawo Moore’a opisuje tylko ostatni etap (5. paradygmat) wykładniczego wzrostu mocy obliczeniowej. Zgodnie z opisem Raymonda Kurzweila przedstawionym w jego doskonałej książce, „Singularity is Near” ( Osobliwość jest blisko), wykładniczy wzrost mocy obliczeniowej istnieje od ponad stu lat i przeszedł pięć różnych paradygmatów gwałtownego wzrostu:

  • 1. Paradygmat: komputery elektromechaniczne
  • 2. Paradygmat: komputery oparte na przekaźnikach
  • 3. Paradygmat: komputery lampowe
  • 4. Paradygmat: komputery tranzystorowe
  • 5. Paradygmat: komputery na układach scalonych (prawo Moore’a).

Prawo Moore’a (5. paradygmat obliczeń) jest więc podzbiorem znacznie szerszej wykładniczej zasady opisanej przez Kurzweila w „Law of Accelerating Returns”. Należy pamiętać o wspomnianym przez Kurzweila szóstym paradygmacie  – Komputery trójwymiarowe – który jest już w toku.

Dlaczego Technologia Przyspiesza? Ważne jest, aby zrozumieć, co determinuje prawo przyspieszonego zwrotu. „Why is technology accelerating?” (Dlaczego technologia przyspiesza?). Według Kurzweila “Nie będziemy doświadczać 100 lat postępu w 21 wieku – będzie to bardziej jak 20 000 lat postępu (zakładając dzisiejsze tempo wzrostu technologicznego)”.

Oto podstawowe rozumowanie: • Ewolucja (biologiczna lub technologiczna) skutkuje lepszym produktem następnej generacji. W ten sposób, rozwój produktu jest skuteczniejszy i można zastosować nowe metody w tworzeniu następnego etapu ewolucyjnego. Jest to pozytywne sprzężenie zwrotne. • Innymi słowy, używamy szybszych narzędzi do projektowania i budowania szybszych narzędzi. • W ewolucji biologicznej, im bardziej zaawansowana forma życia ( komórkowa ) tym bardziej jest w stanie pozyskać energię i bardziej efektywnie się reprodukować, a zatem rozwijać i przewyższać inne formy życia. • W rezultacie, tempo postępu ewolucyjnego procesu wzrasta wykładniczo w czasie, a czynniki, takie jak prędkość, opłacalność, lub całkowita zdolność przetrwania również wzrastają wykładniczo w miarę upływu czasu. • W szczególności proces ewolucji (np., obliczenia) staje się bardziej skuteczny (np. opłacalny) i większe zasoby są następnie przeznaczane w kierunku wspierania przebiegu tego procesu. Daje to w wyniku drugi poziom wykładniczego wzrostu (tj. szybkość samego wzrostu wykładniczego rośnie wykładniczo).

Czy Biologia i Życie rozwijają się w postępie wykładniczym? „The Law of Accelerating Returns” (Prawo Przyspieszonego Zwrotu) R. Kurzweila, wyjaśnia również gwałtowny postęp życia (biologii) na tej planecie. Patrząc na ewolucję biologiczną na Ziemi, pierwszym krokiem było pojawienie DNA, które przewiduje metodę cyfrowego zapisywania wyników eksperymentów ewolucyjnych. Ewolucja komórek, tkanek, narządów i mnóstwa gatunków, ostatecznie połączyła racjonalne myślenie z  przeciwstawnymi mu dodatkami (np. wykształcenie kciuka) i spowodowało zasadniczą zmianę paradygmatu z biologicznego na technologiczny. Pierwsze kroki technologiczne – ostre krawędzie, ogień, koło – trwały dziesiątki tysięcy lat i dla żyjących w tej epoce, niewiele było zauważalnych zmian nawet w ciągu setek lat. Natomiast w ostatnim tysiącu lat naszej ery, postęp był znacznie szybszy i zmiana paradygmatu wymagała jedynie wieku lub dwóch. W XIX wieku, widzieliśmy więcej zmian technologicznych niż w ciągu dziewięciu wieków poprzedzających go. Następnie w ciągu pierwszych 20 lat XX wieku, widzieliśmy więcej aniżeli postęp w całym XIX wieku. Teraz zmiany paradygmatu występują co kilka lat. World Wide Web nie istniał w takiej formie jak obecna jeszcze dziesięć lat temu, a nie istniał w ogóle jeszcze trzy dekady wcześniej. Wszystkie te wykładnicze zmiany odblokowują niewyobrażalnie możliwości produkcyjne i pozwalają nam na zrozumienie i pojęcie sposobów rozwiązywania najtrudniejszych w świecie problemów. Nigdy jeszcze życie nie miało bardziej ekscytującego wymiaru niż staje się naszym udziałem obecnie.

Peter Diamandis
Singularity Hub
Sty 11, 2016

Leave a Reply

Your email address will not be published.