İlk olarak 1965’te kaleme alınan Moore Yasası, bir entegre devre üzerindeki transistör sayısının her yıl ikiye katlanacağını belirtiyordu. Bu yasa, yarı iletken endüstrisini sürekli olarak ileri taşımak üzere bir kılavuz rolü oynadı. 1975’te Moore, transistörlerin her iki yılda bir ikiye katlanacağını öngörerek bu yasayı revize etti. Pek çok tartışmaya ve bazı aksaklıklara rağmen, Moore Yasası büyük ölçüde geçerliliğini korudu.
Diğer yandan bu yasa, bilgisayarlarımızın hızının ve kapasitesinin her iki yılda bir artmasını bekleyebileceğimizi, ancak teknolojik aletler için daha az para ödeyeceğimizi söylüyor. Moore Yasası’nın bir başka ilkesi de bu büyümenin üstel olduğunu ileri sürmekte.
Biraz daha detaya inelim. Intel’in kurucularından Gordon E. Moore, belirli bir birim alana sığdırılabilecek transistör sayısının yaklaşık her iki yılda bir iki katına çıkacağını öne sürdü. Gordon Moore aslında gözlemine “Moore Yasası” adını vermedi ya da bir “yasa” yaratmak için yola çıkmadı. Moore, Fairchild Semiconductor’da çip üretiminde ortaya çıkan eğilimleri fark ederek bu açıklamayı yapmıştı. Sonunda Moore’un öngörüsü bir tahmine dönüştü ve bu da Moore Yasası olarak bilinen altın kural haline geldi.
Moore Yasası Ne Anlama Geliyor? Ve Neden Önemli?
Gordon Moore’un kişisel gözlemini takip eden Moore Yasası, yarı iletken endüstrisine uzun vadeli planlama, ayrıca araştırma ve geliştirme (Ar-Ge) için hedef belirleme konusunda rehberlik etti. Başka bir bakış açısıyla, bu kanun 20. yüzyılın sonları ve 21. yüzyılın başlarına damgasını vuran teknolojik ve sosyal değişimin, üretkenliğin ve ekonomik büyümenin itici gücü olmuştur.
Aslında Moore’un rehberlik ettiği bu yasa biz son tüketiciler için oldukça pozitif. Hepimiz her zaman daha hızlı teknolojik cihazlar ve uygun fiyatlar bekleriz. Moore Kanunu, entegre devrelerdeki transistörler daha verimli hale geldikçe bilgisayarların, bilgisayarlarla çalışan makinelerin ve bilgi işlem gücünün zamanla daha küçük, daha hızlı ve daha ucuz hale geldiğini söylemekte. Yani 60 yılı aşkın bir süre sonra bile Moore Yasası’nın kalıcı etkisini ve faydalarını birçok yönden hissediyoruz.
Entegre devrelerdeki transistörler daha verimli hale geldikçe bilgisayarlar da daha küçük ve daha hızlı hale geliyor. Çipler ve transistörler, elektriği devre boyunca daha hızlı hareket ettirmek için mükemmel bir şekilde hizalanan karbon ve silikon molekülleri içeren mikroskobik yapılardır. Bir mikroçip elektrik sinyallerini ne kadar hızlı işlerse, bir bilgisayar da o kadar verimli hale gelir. Daha yüksek güçlü bilgisayarların maliyeti, kısmen daha düşük işçilik maliyetleri ve yarı iletken fiyatlarının düşmesi nedeniyle her yıl düşmekte.
Yüksek teknoloji toplumunun neredeyse her yönü Moore Yasası’ndan faydalanmakta. Akıllı telefonlar ve bilgisayar tabletleri gibi mobil cihazlar küçük işlemciler olmadan bu hale gelemezdi. Ayrıca video oyunları, elektronik tablolar ve küresel konumlandırma sistemleri (GPS) de dahil olmak üzere hayatımıza dokunan, kolaylıklar sağlayan çözümler olmazdı.
Dahası, daha küçük ve daha hızlı bilgisayarlar ulaşım, sağlık hizmetleri, eğitim ve enerji üretimini de geliştiriyor. Aslında günümüzde teknolojinin dokunmadığı bir sektör yoktur.
Bu konuda deneyimli olan kişiler, bilgisayarların 2020’lerde bir noktada Moore Yasası’nın fiziksel sınırlarına ulaşacağını düşünüyor. Kaçınılmaz olan şu ki transistörlerin yüksek sıcaklıkları sonunda daha küçük devreler oluşturmayı imkansız hale getirecek. Bunun nedeni, transistörlerin soğutulmasının, transistörlerden zaten geçen enerji miktarından daha fazla enerji gerektirmesi.
2005 yılında verdiği bir röportajda Moore, “…malzemelerin atomlardan oluştuğu gerçeği temel sınırlamadır ve bu o kadar da uzakta değildir… Oldukça temel bazı sınırları zorluyoruz, bu yüzden bir gün bir şeyleri daha küçük yapmayı bırakmak zorunda kalacağız.” itirafında bulundu.
Moore Yasası artık yavaş yavaş geçerliliğini yitiriyor. Doğal olarak çip tasarlayan ve üreten şirketlerin işleri de her zamankinden daha zor olacak. Teknoloji devleri, fiziksel olasılıkların gerçekliğine karşı her zamankinden daha güçlü çipler üretme görevini üstlenmiş durumdalar.
Başlamadan önce küçük bir not iliştirelim: Nanometre bir metrenin milyarda biridir ve görünür ışığın dalga boyundan daha küçüktür. Bir atomun çapı yaklaşık 0,1 ila 0,5 nanometre arasında değişir.
Intel, 2012 yılında 22 nanometre (nm) işlemcisiyle seri üretim bir üründe dünyanın en küçük ve en gelişmiş transistörlerine sahip olmakla övünüyordu. Tarihler 2014 yılını gösterdiğinde daha küçük, daha verimli 14nm yongalar piyasaya sürüldü. Bugün ise 7nm (Intel 4 adıyla anılıyor) işlemciler piyasaya çıkıyor.
Teknoloji devi ayrıca 2nm ve 1.8nm gibi daha küçük transistörler için hazırlıklarını sürdürüyor. Intel, Intel 18A (1.8nm sınıfı) ve Intel 20A (2nm sınıfı) üretim süreçlerinin gelişimini başarıyla tamamladıklarını duyurmuştu. Bir hayli önemli olan bu üretim teknolojileri, gelecekte elimize ulaşacak olan teknolojik cihazların üretiminde kullanılacak. Ek olarak, bu teknikler Intel içi üretimin yanı sıra Intel Foundry Services (IFS) aracılığıyla farklı şirketler için de hizmet verilecek.
Intel’in 20A fabrikasyon teknolojisi, RibbonFET transistörlere dayanacak ve arka taraf güç dağıtımını kullanacak. Mavi devin bu öncü tekniklerle birlikte TSMC ve Samsung Foundry gibi yarı iletken şirketlerini geride bırakması bekleniyor. 2nm olarak da bilinen 20A, 2024’ün ilk yarısında kullanılmaya başlayacak.
18A üretim süreci, şirketin RibbonFET ve PowerVia teknolojilerini daha da geliştirecek, transistör boyutlarını biraz daha küçültecek. Bu tekniğin gelişimi görünüşe göre çok iyi ilerliyor: Intel, 1.8nm teknolojilerinin tanıtımını 2025’ten 2024 yılının ikinci yarısına çekti. 1.8nm sınıfı üretim teknolojisi bir aksilik olmaz ise 2024’ün ikinci yarısında yüksek hacimli üretime girecek, zamanın en gelişmiş teknolojisi olacak.
Intel CEO’su Pat Gelsinger’e göre Intel, zamanımızın en popüler teknolojik hedeflerinden (Moore Yasası) birini geride bırakmak için bir yolculuğa çıkacak. Mavi ekibin lideri, 2021 yılında Alder Lake işlemciler tanıtılırken iddialı bir şekilde Intel’in Moore Yasası tarafından tanımlanan ilerleme hızına ayak uyduracağını ve hatta önüne geçeceğini söylemişti.
Yasaya ve Gelsinger’in açıklamalarına göre Intel, önümüzdeki yıllarda inovasyon açısından çığır açan teknolojiler sunacak. Mavi takım, böylesine büyük bir zorluğun üstesinden gelmek için son dönemde önemli gelişmeler kaydetti. Yeni mimarilerin tanıtılması, gelişmiş ultraviyole litografi tekniklerinin geliştirilmesi ve kendi üretim operasyonlarını kontrol etme yeteneği, şirkete rekabette bir avantaj sağlıyor. Ayrıca Intel’in son derece büyük bir mali kaynağı var.
