Wet van Moore

De wet van Moore is de vuistregel dat het aantal schakelaartjes op een chip, de transistors, ongeveer elke twee jaar verdubbelt. Gordon Moore, toen werkzaam bij chipmaker Fairchild Semiconductor, zag dat patroon in 1965 en schatte de verdubbeling eerst op elk jaar. In 1975 stelde hij het bij naar ongeveer twee jaar. De Amerikaanse hoogleraar Carver Mead gaf het later de naam "wet van Moore". Het is geen natuurwet zoals de zwaartekracht, maar een waarneming. De chipindustrie gebruikte die decennialang als doel voor haar plannen.

Hoe werkt het?

Chipmakers maken de schakelaartjes steeds kleiner, waardoor er meer op hetzelfde stukje silicium passen. Meer schakelaartjes betekent meer rekenkracht per chip, voor ongeveer dezelfde prijs.

Dat is exponentiële groei: elke stap is een verdubbeling van wat er al was. Twintig verdubbelingen achter elkaar, in ongeveer veertig jaar, maken van 1 schakelaartje er ruim een miljoen. Daarom zitten er op een chip van nu miljarden schakelaartjes, waar het er in 1965 ongeveer vijftig waren.

Sinds ongeveer 2010 loopt de vooruitgang achter op het oude tempo, omdat de onderdelen zo klein zijn geworden dat elke verdere stap moeilijker en duurder wordt.

Waarom het ertoe doet

Moore schreef zijn voorspelling op in een vakblad, met een rekensom over kosten: meer onderdelen op één chip maakt elk onderdeel goedkoper, tot de kans op fouten de prijs weer opdrijft. Wat begon als een waarneming over kosten, werd een maatstaf voor de hele computerwereld.

Ook de groei van AI wordt aan die maatstaf afgemeten. Het rekenwerk om de belangrijkste AI-modellen te trainen, groeide tot ongeveer 2010 ongeveer in het tempo van de wet van Moore. Daarna ging het veel sneller dan betere chips alleen konden verklaren, met een verdubbeling ongeveer elk half jaar. Daarvoor zetten bedrijven steeds meer chips tegelijk in.

Om het tempo bij te houden, zoeken chipmakers intussen naar nieuwe materialen en technieken. Zo maakten de chipmachinemaker Lam Research en het Belgische onderzoekscentrum imec uiterst fijne bedrading van het metaal ruthenium, omdat koper in heel dunne draadjes de stroom slecht doorlaat.